Entwicklung valider Nonius-Vergenztests für die statische Fixationsdisparität und Vergenzdynamik

• Applicant: Dr.-Ing. Wolfgang Jaschinski
• Subject Area: General, Cognitive and Mathematical Psychology
• Term: from 2004 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5444969

• Final Report Year: 2009

Final Report Abstract

Für ein gutes beidäugiges Sehen müssen die Bewegungen des linken und rechten Auges so koordiniert sein, dass beide Augen genau auf den fixierten Objektpunkt ausgerichtet sind. Um dies zu messen, kann man in der Forschung objektive Videoverfahren venwenden, die aber für den Einsatz beim Augenarzt oder -optiker zu aufwändig wären. Dort verwendet man Tests mit einem Paar von Noniuslinien, die separat für das linke und rechte Auge sichtbar sind und deren wahrgenommenen Versatz der Proband subjektiv beurteilt. So lässt sich der Winkel zwischen den beiden Sehachsen (Vergenzwinkel) erfassen. Kleine Vergenzfehlstellungen (Fixationsdisparitäten) führen wegen der sensorischen Fusion nicht zum Doppeltsehen. Ob diese subjektiven Tests die Vergenz korrekt erfassen, wurde in der Forschung bezweifelt, allerdings aufgrund von Messungen in unnatürlichen Sehbedingungen in Bezug auf die Akkommodation, d. h. das Scharfsehen der Augen. Wir fanden bei natürlichem beidäugigen Sehen, dass subjektive Tests zwar meist zutreffend erfassen, ob die beiden Sehachsen sich vor oder hinter der Bildebene schneiden, dass aber die resultierenden subjektiven Fixationsdisparitäten meist kleiner waren als bei objektiven Messungen. Diese Diskrepanz entsteht durch die Fusion, d. h. die neuronalen Überlagerung beider Netzhautbilder Im Gehirn. Wenn keine keine Fusion vorliegt, korrelieren die subjektiven und objektiven Befunde besser: nämlich in der Vergenzruhelage (also ohne Fusionsreize) oder auch in der dynamischen Phase einer Vergenzbewegung, wenn ein Sehreiz sich in der Tiefe bewegt; dabei sind aufblinkte Noniuslinien vorteilhaft. Wie die beiden Augen beim Lesen von Texten koordiniert sind, wird derzeit in einigen Labors genauer erforscht. Bei dem nur sehr kurzen Fixeren von Worten beim Lesen schneiden sich die Sehachsen meist weiter vor der Bildebene, als wenn man für längere Zelt einzelne Objekte fixiert, wie z. B. bei üblichen Sehtests. Dennoch besteht zwischen beiden Sehbedingungen eine Korrelation, die auch belegt, dass normalsichtige Personen sich im Vergenzverhalten beim Lesen unterscheiden. Beim Lesen sind Noniuslinien methodisch nicht einsetzbar; jedoch fanden wir einen Zusammenhang zwischen dem Ausmaß von Sehbeschwerden beim Lesen und subjektiven Noniusbefunden, wenn man die Änderung der Fixationsdisparität von der Ferne in die Nähe misst. Zur Erfassung des individuelle Vergenzverhaltens sind in einigen Aspekten Noniuslinien durchaus sinnvoll anwendbar. Bei Fusion der beiden Netzhautbilder im Gehirn treten jedoch sensorische Anpassungsvorgänge auf, die zur vollständigen Erfassung der beidäugigen Koordination sowohl subjektive als auch objektive Messmethoden erfordern. Die Befunde und messtechnischen Erfahrungen in diesem Projekt bilden die Ausgangbasis für die Weiterentwicklung beidäugiger Sehtestmethoden für Forschung und Praxis.

Publications

• Horizontal fixation disparity measures with nonius lines. Optom. Vis. Scl. 82: 988-999 (2005)
  Jaschinski, W.; Kloke, W.-B.; Jainta, S.; Buchholz, J.
  
• Capture of visual direction in dynamic vergence is reduced with flashed monocular lines. Vision Res. 46: 2608-2614 (2006)
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• Individual differences In the asymmetry of binocular saccades, analysed with mixed-effects models. Biol. Psychol. 73: 220-226 (2006)
  Kloke, W. B.; Jaschinski, W.
  
• Differences between objective and subjective measures of the convergence step response. In: ECEM 2007. 14th European Conference on Eye Movements, Aug. 19-23, Potsdam. Conference, abstracts (p 140). Potsdam: Univ., 2007
  Jainta S, Hoormann J, Jaschinski W
  
• Differences between objective and subjective measures of the convergence step response. Journal of Eye Movement Research 1(1): special issue (2007)
  Jainta S, Hoormann J, Jaschinski W
  
• Fixation disparity and asymmetry in convergent and divergent disparity step responses: Relation between Individual differences. In: ECEM 2007. 14th European Conference on Eye Movements, Aug. 19-23, Potsdam. Conference, abstracts (p40/p 143). Potsdam: Univ., 2007
  Jaschinski W, Svede A, Jainta S
  
• Fixation disparity and asymmetry in convergent and divergent disparity step responses: Relation between Individual differences. Journal of Eye Movement Research 1(1): special Issue (2007)
  Jaschinski W, Svede A, Jainta S
  
• Messung der monokularen Komponenten der Fixationsdisparität mit Hilfe von Noniusllnlen. In: 12. Tagung der Bielschowsky- Gesellschaft für Schielforschung und Neuroophthalmologie, Würzburg, 17.-18. Nov. 2007 (S 44). Würzburg, 2007
  Jaschinski W, Jainta S, Abraham M
  
• Objective and subjective measures of vergence step responses. Vision Res. 47: 3238-3246 (2007)
  Jainta, S.; Hoormann, J.; Jaschinski, W.
  
• The effect of calibration en-ors on the accuracy of eye moevement recordings. Journal of Eye Movement Research 1(1): special issue (2007)
  Hoormann J, Jainta S, Jaschinski W
  
• The effect of calibration errors on the accuracy of eye moevement recordings. In: ECEM 2007. 14th European Conference on Eye Movements, Aug. 19-23, Potsdam. Conference, abstracts (p40). Potsdam: Univ., 2007
  Hoormann J, Jainta S, Jaschinski W
  
• Accommodation mediates the difference between objective and subjective measures of the convergence step response. Perception 37 (Suppl.): 14(2008)
  Jainta S, Hoormann J, Jaschinski W
  
• Are psychophysically presented nonius lines a valid Indicator of vergence states during step responses? Directrice de Recherche au CNRS FRE IRIS, Paris (Mai 2008)
  Jainta, S.
  
• Comparison of shutter glasses and mln"or stereoscope for measuring dynamic and static vergence. J. Eye Movement Res. 2: 1(2): 5, 1-7(2008)
  Jaschinski, W.; Jainta, S.; Hoonmann, J.
  
• Idiosyncratic vergence movements during reading? - Ideas for a different data analysis, at the University of Southampton, UK (21.5.2008)
  Jainta, S.
  
• Relation between fixation disparity and asymmetry of dynamic vergence response. In: Latvijas Universitates 66. Zinatnlskas konferences, Riga, 15.2.2008. LU FMF Otpometrijas un redzes zinatnes nodalas un Latvijas Optometristu un optiku asoclacijas konferecu. Referatu tezes (pp 3-5). (66. Scientific Conference of the University of Latvia, Department of Optometry and Vision Science). Riga, 2008
  Svede A, Jaschinski W, Jainta S
  
• Relation between fixation disparity and the asymmetry between convergent and divergent disparity step responses. Vision Res. 48: 253-263 (2008)
  Jaschinski, W.; Svede, A.; Jainta, S.
  
• The effect of calibration errors on the accuracy of eye movement recordings. J. Eye Movement Res. 2: 1(2):3, 1-7 (2008)
  Hoormann, J.; Jainta, S.; Jaschinski, W.
  
• Vergence errors during short and steady fixations measured with objective and subjective methods, at the University of Southampton, UK (21.5.2008)
  Jaschinski, W.
  
• Vergence errors during short and steady fixations measured with objective and subjective methods. Perception 37 (Suppl.): 58 (2008)
  Jaschinski W, Kloke WB, Jainta S
  
• Vergence errors during short fixations between disparity vergence step responses. Perception 37 (Suppl.): 14 (2008)
  Hoormann J, Jainta S, Jaschinski W
  
• Accommodation modulates the individual difference between objective and subjective measures of the final convergence step response Ophthal. Physiol. Opt 29: 162-172 (2009)
  Jainta, S.; Hoormann, J.; Jaschinski, W.
  
• Are binocular eye movements during reading Idiosyncratic? - A different view of binocular coordination. University of Essex, Colchester, UK (3.2.2009)
  Jainta, S.
  
• Are binocular eye movements during reading Idiosyncratic? Laboratoire des Usages en Technologies d'Information Numériques (UMS CNRS 2801), Cité des Science et de l'industrie, Paris (21.1.2009)
  Jainta, S.
  
• Assessment of reliability of binocular eye movement measurements using video eye-tracking. Poster at the European conference in Eye Movements 2009 Southampton
  Alshuth, E., Kloke, W. B., Jainta, S., Hoormann, J., Jaschinski, W.
  
• The time course of disparity-induced vergence eye movements, measured with objective and subjective methods. Poster at the European conference in Eye Movements 2009 Southampton
  Svede, A., Jainta, S:, Hoormann, J:, Jaschinski, J.
  
• The use of monocular eye movement calibrations for measuring the Individual heterophoria. Poster at the European conference in Eye Movements 2009 Southampton
  Jaschinski, W., Kloke, W. B., Jainta, S.
  
• Vergence errors during steady and short fixations. CNRS FRE IRIS, Paris (22.1.2009)
  Jaschinski, W.
  
• Vergence errors during steady and short fixations. Laboratoire des Usages en Technologies d'Information Numériques (UMS CNRS 2801), Cité des Science et de l'industrie, Paris (21.1.2009)
  Jaschinski, W.
  
• Vergence errors during steady and short fixations. University of Essex, Colchester, UK (3.2.2009)
  Jaschinski, W.
  
• Vergence movements during reading depend on Individual factors. Talk at the European conference in Eye Movements 2009 Southampton
  Jainta, S., Hoormann, J., Kloke W. B. Jaschinski, W.