Evaluation of spatial anisotropy by curvature analysis of elliptical targets.

Valutazione dell’anisotropia spaziale mediante l’analisi di curvature di stimoli ellittici.

 

Carlo Aleci, Giulio Piana and Franco Anselmino.

The Open Ophthalmology Journal, 2010, 4: 20-26.

Spatial relationship perception (SRP), defined as the function able to detect the difference between the perceived extent of a shape along the x/y cardinal coordinates, has been investigated in 42 eyes of 21 emmetropic subjects by means of a psychophysical test conceived on purpose. Aiming to the highest sensibility and since curvature detection is reckoned as an hyperacuity, elliptical stimuli have been chosen to measure the spatial relationship anisotropy (SRA) in the visual system. Observers turned out to be able to detect curvature differences along the elliptical contour as low as 33.6 sec arc, which in terms of SRP means an aspect ratio (i.e. the ratio between the height and the width of the ellipse) as low as 1.0022-1.0035. By comparing these results with those obtained in previous investigations from other curvature discrimination tasks, it is argued that recognition threshold is conditioned by the amount of space anisotropy of the visual system. Indeed, in about half of the recruited subjects, vertical/horizontal anisotropy is found to a certain extent and such SRA correlates with the recognition threshold (r= 0.69, p<0.01). There is direct evidence of visual spatial distortion and in particular increased anisotropy in neuro-ophtalmological diseases such as hemianopia and around scotomas in the visual field. Thence, apart from theoretical considerations in physiological field, results collected in this study may be regarded as normative data for future clinical investigations.

 

La percezione dei rapporti spaziali (PRS), definite come la funzione in grado di distinguere la differenza tra lo sviluppo di una forma lungo the coordinate cardinali x/y, è stata misurata in 42 occhi di 21 soggetti emmetropi mediante un test psicofisico appositamente realizzato. Nell’intento di ottenere la massima sensibilità e poiché la percezione delle curvature è ritenuta un’iperacuità, sono stati scelti stimoli ellittici per misurare l’anisotropia riferita ai rapporti spaziali (SRA) nel sistema visivo. I soggetti in esame hanno dimostrato di poter discriminare differenze di curvature lungo il contorno ellittico fino a valori di 33.6 sec arc, che in termini di PRS corrisponde ad un aspect ratio di 1.0022-1.0035. Dal confronto di questi risultati con quelli precedentemente ottenuti in altri compiti riferiti all’analisi di curvature si evince che la soglia di ricognizione dipende dal grado di anisotropia del sistema visivo. Infatti circa la metà dei soggetti reclutati presentava un certo gradi di anisotropia verticale/orizzontale e tali livelli di SRA correlavano con la soglia di ricognizione (r= 0.69, p<0.01). Ci sono evidenze dirette di una distorsione visuospaziale ed in particolare di un aumentato livello di anisotropia in condizioni neuro-oftalmologiche come l’emianopsia od attorno alle regioni scotoma tose del campo visivo.

Pertanto, a prescindere da cosiderazioni teoretiche in campo fisiologico, i risultati ottenuti in questa sperimentazione possono fungere da dati normativi per future indagini cliniche.

 

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