Entwicklung der Fixationsstabilität im Schulalter und bei LRS

K. Hartnegg und B. Fischer, Blicklabor Universität Freiburg

Vorwort

Diese Forschungs-Ergebnisse wurden von mir auf dem Legasthenie-Kongress 2002 vorgestellt.

Nach einem kurzen Überblick über Augenbewegungen werden zwei häufig beobachtete Fixations-Schwächen, eine Trainings-Methode und der Trainings-Effekt beschrieben.

Inhalt:

Neben Problemen bei der Sakkadensteuerung können Probleme einer instabilen Fixation auftreten, die die Aufnahme visueller Information beim Lesen erschweren können.

Legasthenische Kinder sind häufiger auffällig als gleichaltrige Kontroll-Personen.

Die Stabilität der binokularen Fixation kann durch ein einäugiges Training verbessert werden.

Augenbewegungen

Wir können nur in einem sehr kleinen Teil des Gesichtsfeldes scharf sehen. Daher müssen wir die Augen ständig bewegen, um so mehrere Details nacheinander anzuschauen. Normalerweise machen wir mehrere Blicksprünge pro Sekunde. Es kommt zu einem ständigen Wechsel von Fixation und Blicksprung. Lesen stellt besonders hohe Anforderungen an die Steuerung der Augenbewegungen. Erfahrene und gesunde Leser tasten die Zeilen mit den Augen in einem typischen Muster ab. Die Größe der Blicksprünge ist unter anderem abhängig von der Länge des Wortes, in das der nächste Blicksprung hinein führt.

Zwei Arten der Instabilität

Bei unseren Untersuchungen der Blicksteuerung v.a. bei normal lesenden Menschen und legasthenischen Kindern fiel uns zusätzlich zu den von uns sonst geprüften Details eine binokulare Instabilität auf. Normalerweise sind beide Augen immer sehr genau auf den gleichen Punkt ausgerichtet und machen alle Blicksprünge exakt gleichzeitig (wenn auch nicht immer gleich groß da bei nahen Objekten beide Augen wegen ihres Abstandes voneinander das Objekt unter verschiedenem Blickwinkel sehen).

Für Ausrichtung auf näher oder weiter entfernt liegende Objekte müssen die Blickrichtungen der Augen sich aufeinander zu oder voneinander weg bewegen. Wir fanden solche Bewegungen jedoch gelegentlich auch in Situationen, in denen die Versuchspersonen nur Punkte auf einem Computerbildschirm ansahen, vor dem sie saßen, sodass alle Punkte den gleichen Abstand von den Augen hatten (binokulare Instabilität, rechts dargestellt).

Ebenfalls auffallend war oft häufiges Auftreten von ,normalen" Blicksprüngen (beide Augen nach links oder rechts) während kurzer Zeiträume (ca. 1 Sekunde), in denen die Versuchspersonen die Aufgabe hatten, einen Punkt zu fixieren. Manche konnten offenbar diese Blicksprünge nicht willentlich unterdrücken (einfache Instabilität)

Doppelbilder

Wenn die Blickrichtung beider Augen ausreichend genau auf das gleiche Objekt ausgerichtet ist, werden die Bilder beider Augen im Gehirn zu einem Bild fusioniert.

Bei falscher Ausrichtung entstehen Doppelbilder (die evtl. nicht bewusst wahrgenommen werden indem sie vom Gehirn unterdrückt werden, jedoch ist dies ein aktiver Vorgang, der vom Gehirn viel Anstrengung abverlangt).

Messung der Augenbewegungen

Wir messen Augenbewegungen mit einem Gerät wie diesem. Vor den Augen sind Sensoren zum Erfassen der Augenbewegungen. Bei diesem Gerät sind zusätzlich über dem Kopf 3 Minilaser, mit denen Punkte als Blickziele auf eine Wand vor der Versuchsperson projeziert werden können.

Messung einfache Instabilität

Die Bewegungen der Augen werden in einer sog. Overlap-Prosakkaden-Aufgabe gemessen: Die Versuchsperson sieht zuerst nur den mittleren von 3 Punkten und soll diesen anschauen. Nach ca. 1 Sekunde verschwindet er und 0,2 Sekunden später taucht der linke oder rechte auf, den die Versuchsperson anschauen soll.

Die Abbildung zeigt die Augenposition (die Bewegung ist horizontal, doch in dieser Darstellung auf der vertikalen Achse, d.h. Bewegungen nach rechts sind nach oben aufgetragen) während dieser Aufgabe (Zeitspanne von etwa 1 Sekunde horizontal von links nach rechts aufgetragen). Die dicke vertikale Linke über der Zeit 0 markiert den Zeitpunkt, zu dem der äußere Lichtpunkt aufgetaucht ist. Die Versuchsperson macht daraufhin zwei Blicksprünge mit jeweils beiden Augen, nämlich zu Zeiten ca. 40 und 220 Millisekunden. Zusätzlich machte sie auch schon früher (weiter links dargestellt, bei ca. -250 Millksekunden) einen Blicksprung. Die Reaktion auf den Reiz kann nur der dritte bei ca. 220 Millisekunden sein, denn die schnellste mögliche Reaktionszeit, die man in dieser Aufgabe schaffen kann, beträgt etwa 100 Millisekunden.

Hier wurden also zwei Blicksprünge gemacht, die laut Aufgabenstellung hätten unterdrückt werden sollen.

Methodik: Gezählt wird die Anzahl unerwünschte Sakkaden während der Fixationszeit (vor Reiz).

Messung binokulare Instabilität

Dieses Beispiel zeigt einen Fall, in dem nach dem korrekten Blicksprung beider Augen in die gleiche Richtung (dargestellt nach oben, die Blickrichtung ging somit nach rechts) beide Augen eine Bewegung in entgegengesetzten Richtungen (im Zeitbereich ca. 250 bis ca. 450 Millisekunden). Zusätzlich zu den beiden Augenspuren ist hier der Unterschied der Geschwindigkeiten der beiden Augen dargestellt, grün wenn beide Augen annähernd die gleiche Bewegung machen, rot wenn sie sich verschieden bewegen.

Methodik: Zeiten mit unterschiedlicher Geschwindigkeit beider Augen wurden als Prozentzahl der Messzeit bestimmt. Weniger als 15% der Zeit wurden als unauffällig gewertet Gezählt wird die Anzahl auffälliger Durchläufe.

Altersentwicklung

Die Untersuchung der einfachen Instabilität bei 110 Kontroll-Personen ergab eine deutliche Altersabhängigkeit. Die linke Abbildung zeigt den Verlauf der Anzahl solcher Blicksprünge über das Alter von 9 bis 17 Jahren. Bei legasthenischen Kindern (rote Linie) ist ein Entwicklungsrückstand sichtbar. Ein ähnliches Bild ergibt sich bei der binokularen Instabilität (rechts), hier ist der Unterschied der beiden Gruppen kleiner.

Trainings-Effekt

In leichter Abwandlung einer Idee von John Stein gaben wir Kindern mit beiden Instabilitäten ein Training, bei dem sie auf einem kleinen Gerät ein kleines Symbol erkennen müssen (das FixTrain-Gerät, das auch zum Training der Blicksteuerung eingesetzt wird), jedoch mit der Anweisung, dabei ein Auge zuzuhalten.

Das Training wird mit entliehenen Geräten zu Hause täglich ca. 10 Minuten durchgeführt über mehrere Wochen.

Die monokulare Auffälligkeit ist nach dem Training geringfügig, aber nicht signifikant verringert.

Die binokulare Auffälligkeit ist sehr deutlich und statistisch hoch signifikant (Irrtumswahrscheinlichkeit nur 0,3%) verbessert.


© 2002 Klaus Hartnegg, BlickLabor