СПОСОБ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ АНОМАЛИЙ ЗРЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК A61H5/00 

Изобретение относится к разделу А: "удовлетворение жизненных потребностей человека" и следует ожидать, что представляет практический интерес для всех и каждого, т.к. отвечает на вопросы: что делать, чтобы зрение оставалось нормальным, и что делать, чтобы восстановить зрение, если аномалия уже появилась.

Известен способ [18] восстановления зрения при близорукости простым напряжением мышц глаза при рассматривании тест-объекта, который постепенно (и скачками) удаляют от пациента по мере улучшения видимости элементов. Однако такой метод по всей видимости эффективен только в ограниченных случаях, при сравнительно небольших изменениях остроты зрения.

Известны другие способы, в которых применяются: раз личные тест-объекты: шахматные поля разных размеров [14], полосы [26], концентрические кольца [7], два световых потока (стимул и фон) [1], два разноудаленных экрана с динамическим цветным изображением [4]. Известны методы, в которых тест-объекты рассматривают через положительные и отрицательные линзы [10, 21, 35], через диафрагму [2, 33], фиксируют биоэлектрическую активность мозга [24, 39], применяют окклюзию глаза [29], мигающее освещение [37], одновременно воздействуют на речедвигательный и слуховой аппараты [5,6], применяют различные виды гимнастик и массажа [11, 16].

Все из перечисленных приемов и средств являются полезными элементами в определенных условиях, но не являются универсальными и не решают задачу в целом.

Для выявления общих подходов и критериев целенаправленного решения задачи - разработки эффективного метода профилактики и лечения аномалий зрения - была разработана названная условно нейрокибернетической модель системы зрения на основе литературных [42-46] и собственных экспериментальных данных. Предлагаемый способ является следствием рассмотрения работы нейрокибернетической модели и экспериментальной проверки автором.

Наиболее существенными отличиями предлагаемой модели зрения от общепринятой являются:

- форма рецепторов несет функциональную нагрузку: каждый рецептор информирует не только об уровне освещенности в данной точке, но и о расстоянии от наблюдателя до предмета. Значение этого дополнительного сигнала, условно названного F-сигналом, соответствует месторасположению изображения предмета на длине рецептора: изображения дальних предметов располагаются - ближе к основанию рецептора, менее удаленные - ближе к вершине рецептора;

- каждый рецептор отображает отдельную точку поверхности предмета; информация всех рецепторов об уровне освещенности соответствующей точки и об удаленности этой точки от наблюдателя в закодированном виде поступает в зрительный анализатор (наружное коленчатое тело - НКТ), в вентральный слой, где происходит декодирование - расшифровка на сообщения от отдельных рецепторов и в зависимости от значения F-сигнала (также от угла скрещивания зрительных осей двух глаз на предмете или от степени напряженности аккомодационных мышц как общего параметра для всех рецепторов) сигнал от данного рецептора направляется вентральным слоем на строго определенную высоту дорсального слоя; в результате в дорсальных слоях НКТ образуется трехмерное отображение окружающего мира.

Согласно предлагаемой модели, система зрения является до предела автоматизированной. Субъект по своему желанию (воле, произволу) только выбирает предмет для наблюдения, все остальное происходит автоматически (неосознанно): оптические оси двух глаз скрещиваются на выбранном предмете, НКТ подает команду аккомодационным мышцам на сокращение, сокращение происходит до оптимального уровня - до появления F-сигналов от максимального числа рецепторов - работает обратная связь для точной наводки на резкость; далее происходит кодирование сигналов об освещенности и расстоянии до предмета от всех (примерно 130 000 000 рецепторов) - кодирование с участием биполярных, горизонтальных и амакриловых клеток и через ганглиозные клетки и примерно 800 000 волокон зрительного нерва импульсы поступают в вентральные слои НКТ, последние расшифровывают поступившие сигналы на послания от отдельных рецепторов и рассылают в соответствующие точки дорсальных слоев с образованием трехмерного отображения окружающего мира. Этот четкий механизм не срабатывает, если F-сигналы не воспринимаются вентральным слоем НКТ. В этом случае наводка на резкость производится приблизительно - нет обратной связи, и т.к. команд от НКТ нет, то сокращение аккомодационных мышц в зависимости от темперамента наблюдателя производится или с запасом (будущая близорукость) или с недостатком (будущая дальнозоркость). В дорсальных слоях сигналы от всех рецепторов располагаются на одной высоте, соответствующей одному параметру углу скрещивания оптических осей, т.е. отображение получается плоское, нетрехмерное, и наблюдатель воспринимает предмет плоским. Таким образом, восприятие объемных предметов плоскими является первым признаком начала возникновения аномалии зрения. В дальнейшем невосприятие F-сигналов приводит к более тяжелым последствиям. По прошествии некоторого времени в результате естественных миграций нервных клеток в упругопластических средах НКТ нарушается топологическое соответствие расположения данного рецептора (в сетчатке) с расположением одной или нескольких нервных клеток, входящих в состав вертикали в НКТ, отображающих этот рецептор. Если несоответствие значительно, то при проверке объективности информации сравнением сигналов от правого и левого глаза сигналы должны быть идентичными в верхние структуры передается или ослабленный сигнал или при значительном нарушении сигнал отрицается полностью и наблюдатель вместо, например, четких черных букв на белой бумаге (расположенной на этом расстоянии) видит грязно-белую однотонную поверхность. В дальнейшем нарушение топологии распространяется на некоторый интервал вертикали клеток, отображающих данный рецептор, и уже на всех соответствующих расстояниях наблюдатель не различает детали.

С другой стороны, миграция клеток в податливых структурах НКТ - процесс естественный и безостановочный, он имеет место и в случае нормального зрения, но на остроте зрения нисколько не отражается. Такое возможно в единственном случае: природой предусмотрен механизм устранения нарушений по мере их появления. Этот механизм условно назовем механизмом самонастройки. Если механизм самонастройки включен, миграции клеток регулярно происходят, но структура снова восстанавливается и накопления дефектов не происходит нормальное зрение остается нормальным как угодно долго. Если механизм самонастройки выключен, происходит постепенное накопление дефектов и при определенном уровне дефектности проявляется аномалия зрения. Включен механизм самонастройки или выключен зависит от режима, в котором работает система зрения.

Можно различить следующие режимы работы системы зрения:

- режим обзора;

- режим изучения деталей;

- режим перехода в виртуальный мир;

- режим виртуального мира.

1. Режим обзора. Все рецепторы сетчатки работают одновременно. Наблюдатель воспринимает все поле зрения сразу (примерно 120 град. по вертикали и примерно 150 град. по горизонтали). Восприятие и узнаваемость деталей зависят от расположения предмета: в поле зрения хорошо распознаются предметы в центре поля зрения и тем хуже, чем дальше от центра расположен предмет.

2. Режим изучения деталей. Работают рецепторы центральной ямки (и возможно желтого пятна).Для узнавания заинтересовавшей детали изучаются подробности: глаз движется скачками (саккадами), которые не ощущаются наблюдателем, а последовательность направлений этих скачков кажется совершенно непостижимой; после получения ответов от рецепторов на все свои вопросы НКТ (или более высокие структуры) переключают систему в режим обзора. В этом же режиме осуществляется чтение, а также можно приспособиться воспринимать окружающий мир последовательно сканировать все поле зрения узким лучом, соответствующим желтому пятну и центральной ямки.

3. Режим перехода в виртуальный мир. Наблюдатель, например, рассматривает картину: плоский четырехугольник, расположенный вблизи. Высшие структуры отключают F-сигналы - сигналы от реального мира, сообщающие, что предмет плоский и расположен вблизи, и заменяют на виртуальные импульсы, созданные в этих структурах по законам перспективы, светотени и т.д. и направляют их в вентральный слой НКТ, который распределяет сигналы о цветности и освещенности (от рецепторов) не на одной высоте дорсального слоя (F-сигналы сообщали, что предмет плоский), а на разных высотах, т.е. в НКТ строится объемная модель и наблюдатель "видит" не плоский четырехугольник, расположенный вблизи, а, например, безбрежное море и белый пароход вдали.

4. Режим виртуального мира. В вентральном слое возможно полное отключение рецепторов и использование дорсальных слоев как устройства для проигрывания различных вариантов ситуаций до их совершения в действительности, что дает громадные преимущества. Так, конструктор проводит на ватмане десяток другой линий - проекции несуществующей детали, и затем в дорсальных слоях с помощью реальных (от проведенных линий) и виртуальных (от высших структур) импульсов строит объемную модель этой детали. Далее все реальные (от рецепторов) импульсы отключаются и в НКТ поступают только виртуальные из верхних структур системы. Конструктор "видит" несуществующую деталь поочередно со всех сторон, "видит" процесс обработки детали, вносит всевозможные изменения и через бесчисленные варианты добивается совершенства конструкции.

Все рассмотренные режимы работы системы зрения одинаково естественны, важны и необходимы и сами по себе не приносят вреда системе при условии, что механизм самонастройки успевает устранять возникающую естественным образом дефектность.

Из всех рассмотренных четырех режимов механизм самонастройки включен только при работе системы в режиме обзора. К сожалению, в современной повседневной жизни можно приспособиться обходиться без этого режима, практически полностью перемещаясь в известном до мельчайших подробностей окружении, можно ограничиться отдельными опорными точками, легко определяемыми сканированием узким лучом проекции желтого пятна, что неминуемо сопровождается возникновением аномалий зрения.

Контролирующая методика механизма самонастройки основана на двух явлениях: на параллельном переносе изображений при контроле топологического соответствия и на явлении параллакса при контроле функционирования F-сигналов. При параллельном переносе изображения все точки должны оставаться на одной и той же линии, представляющей собой в структуре дорсального слоя единое структурное образование. Сход с этой линии является сигналом несоответствия. Явление параллакса при перемещении наблюдателя относительно предмета диктует ускоренное угловое смещение для элементов предмета, которые расположены ближе к наблюдателю (расположенных ниже в дорсальных слоях), чем для удаленных (расположенных выше в дорсальных слоях).

Для восстановления топологического соответствия используют плоские тест-объекты, например текстовые таблицы с убывающим по размеру шрифтом. Тренировочными упражнениями являются различные виды сканирования по различным направлениям. Вначале сканирование проводят: поворотом головы; поворотом глаз глазодвигательными мышцами; перемещением тела (переступая с ноги на ногу или наклоняясь).

Далее используют двойное встречное сканирование, например, при повороте головы направо одновременно поворачивают глаза налево глазодвигательными мышцами так, чтобы взор оставался на выбранном участке таблицы. Единственная цель таких тренировок - не рассмотреть как можно яснее самые мелкие элементы таблицы в отдельности, а восстановить естественную способность воспринимать элементы таблицы совместно, сразу группами: сначала по 2-3 буквы в строке, потом всю строку целиком, затем 2-3 строки сразу, далее всю таблицу одновременно и, наконец, главное - таблицу совместно с окружающим фоном как единое, т.е. примерно 120 град. по вертикали и примерно 150 град. по горизонтали. Только при таком сканировании, когда используют линии большой длины, явственно определяются рецепторы, расположенные на неправильных линиях.

Включение всех рецепторов сразу - такой же естественный режим работы системы, как и наведение изображения на малый, но самый быстродействующий участок сетчатки на желтое пятно и центральную ямку; поэтому восприятие всего поля зрения сразу не сопровождается какими то необычными и чрезмерными усилиями и напряжениями или повышенными затратами энергии.

На втором этапе - этапе восстановления способности воспринимать окружающий мир трехмерным - в качестве тест-объектов используют трехмерные объекты (в квартире, например стул, стол, диван, совместное сочетание стен, пола и потолка и т.д.; вне помещения: дерево, здание, совместно дерево и здание, движущиеся автомашины и т.д.). Снова при тренировках не ставится задача рассмотреть как можно отчетливей малейшие детали, а тренируется способность воспринимать весь объект, все его элементы сразу и их размещение в пространстве по главному критерию: или элемент ближе к наблюдателю или элемент дальше. Для облегчения восстановления способности распознавать, какой элемент ближе, какой дальше, наблюдатель перемещается относительно объекта; при этом ближние элементы смещаются (на фоне других) быстрее и на больший угол, дальние медленнее. В результате тренировок эти различия в скорости и величине смещений преобразуются во всех рецепторах в сигналы удаленности наблюдателя от каждой точки объекта - F-сигналы, а поверхность объекта начинает восприниматься рельефной в каждой точке, а сам объект - трехмерным.

Пропорционально степени восстановления способности воспринимать мир трехмерным восстанавливается острота зрения: благодаря восстановлению F-сигналов восстанавливается точность наводки на резкость; по скачку F-сигналов на границе объекта лучше различаются его контуры; восприятие изображения становится более полным в результате улучшения топологического соответствия. В результате постепенно появляется возможность отчетливо видеть и сами элементы объекта.

Указанные тренировки делают на двух-трех расстояниях от тест-объекта в интервале хотя бы смутного восприятия; по мере повышения остроты зрения эти расстояния увеличивают. Конечная цель восстановить топологическое соответствие по всей высоте дорсальных слоев (для всех расстояний от ближних до самых дальних). На этом этапе следует сосредоточиться на умении воспринимать мелкие и мельчайшие детали.

Заключительным этапом тренировок является выработка устойчивого рефлекса: пользоваться постоянно восстановленной способностью видеть все поле зрения сразу и мир трехмерным.

Профилактика в поддержании остроты зрения заключается в регулярном контроле восприятия окружающего мира; при первых признаках отклонений на каком-то расстоянии предметы выглядят плоскими, трудно оценить расстояния между ними (по удалению от наблюдателя), следует провести тренировки по предлагаемому способу с минимальными затратами усилий и времени, не дожидаясь появления серьезных аномалий зрения.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Патент РФ №2174382, кл. А 61 Н 5/00, 2001.

2. Патент РФ №2177296, кл. А 61 Н 5/00, 2001.

3. Патент РФ №2144341, кл. A 61 F 5/00, А 61 Н 5/00, 2000.

4. Патент РФ №2148982, кл. А 61 Н 5/00, 2000.

5. Патент РФ №2153313, кл. А 61 Н 5/00, 2000.

6. Патент РФ №2154447, кл. A 61 F 9/00, А 61 Н 5/00, 2000.

7. Патент РФ №2155572, кл. А 61 Н 5/00, 2000.

8. Патент РФ №2159603, кл. А 61 Н 5/00, 2000.

9. Патент РФ №2161027, кл. А 61 Н 5/00, 2000.

10. Патент РФ №2139028, кл. А 61 Н 5/00, 1999.

11. Патент РФ №2137414, кл. А 61 В 3/103, А 61 Н 5/00, 1999.

12. Патент РФ №2107484, кл. А 61 Н 5/00, А 61 К 3 1/685, A 61 N 1/30, 1998.

13. Патент РФ №2100990, кл. A 61 F 9/00, А 61 Н 5/00, 1998.

14. Патент РФ №2102043, кл. A 61 F 9/00, А 61 Н 5/00, 1998.

15. Патент РФ №2104063, кл. A 61 N 1/36, А 61 Н 5/00, А 61 К 35/78, А 61 Н 39/00, 1998.

16. Патент РФ №2105534, кл. A 61 F 9/00, А 61 Н 5/00, 1998.

17. Патент РФ №2106158, кл. A 61 N 1/36, А 61 Н 5/00, А 61 К 35/78, А 61 Н 39/00, 1998.

18. Патент РФ №2071751, кл. А 61 Н 5/00, 1997.

19. Патент РФ №2076680, кл. А 61 Н 5/00, A 61 F 9/00, 1997.

20. Патент РФ №2077253, кл. А 61 В 3/00, А 61 Н 5/00, 1997.

21. Патент РФ №2056826, кл. А 61 Н 5/00, 1996.

22. Патент РФ №2057509, кл. А 61 Н 5/00, A 61 F 9/00, 1996.

23. Патент РФ №2066167, кл. А 61 Н 5/00, A 61 F 9/00, 1996.

24. Патент РФ №2070011, кл. A 61 F 9/00, А 61 Н 5/00, 1996.

25. Патент РФ №2045254, кл. A 61 F 9/00, А 61 Н 5/00, 1995.

26. Патент РФ №2045941, кл. A 61 F 9/00, А 61 Н 5/00, 1995.

27. Патент РФ №2045942, кл. A 61 F 9/00, А 61 Н 5/00, 1995.

28. Патент РФ №2045943, кл. A 61 F 9/00, А 61 Н 5/00, 1995.

29. Патент РФ №2049451, кл. A 61 F 9/00, А 61 Н 5/00, А 61 В 3/02, 1995.

30. Патент РФ №2005455, кл. А 61 Н 5/00, A 61 F(/00, 1994.

31. Патент РФ №2014054, кл. А 61 Н 5/00, A 61 F 9/00, 1994.

32. Патент РФ №2008867, кл. A 61 F 9/00, А 61 Н 5/00, 1994.

33. Патент РФ №1725888, кл. А 61 Н 5/00, 1992.

34. Патент РФ №1653773, кл. А 61 Н 5/00, 1991.

35. Патент РФ №1666111, кл. А 61 Н 5/00, A 61 F 9/00, 1991.

36. Патент РФ №1685439, кл. А 61 Н 5/00, A 61 F 9/00, 1991.

37. Патент РФ №1671294, кл. A 61 F 9/00, А 61 Н 5/00, 1991.

38. Патент РФ №1680155, кл. A 61 F 9/00, А 61 Н 5/00, 1991.

39. Патент РФ №1688267, кл. A 61 F 9/00, А 61 Н 5/00, 1991.

40. Патент РФ №1802704, кл. A 61 F 9/00, А 61 Н 5/00, 1993.

41. Патент РФ №1807080, кл. А 61 Н 5/00, A 61 F 9/00, 1993.

42. Хьюбел Д. Глаз, мозг, зрение (пер. с англ.). М.: Мир, 1990. - 299 с.

43. Гиппенрейтер Ю.Б. Движение человеческого глаза. М.: МГУ, 1978. - 256 с.

44. Маркин B.C. Физика нервного импульса. М.: Знание, 1977. - 64 с.

45. Гальперин С.И., Голышева К.П. Физиология человека и животного. Изд. 3. М.: Высшая школа, 1965. 571 с.

46. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Гос. издательство технике теоретической литературы, 1957. 926 с.

Изобретение относится к медицине и предназначено для профилактики и повышения остроты зрения. На первом этапе проводят тренировочные упражнения с плоскими тест-объектами. Фиксируют взор на выбранном участке тест-объекта. Проводят тренировочные упражнения, заключающиеся в повороте головы, повороте глаз глазодвигательными мышцами, перемещением тела, при этом взор должен оставаться на выбранном участке тест-объекта, далее воспринимается весь тест-объект целиком и снова проводят соответствующие упражнения, и в конце воспринимают тест-объект вместе с окружающим фоном и снова проводят соответствующие упражнения. На втором этапе в качестве тест-объектов используют трехмерные объекты, при этом пациент проводит тренировочные упражнения с перемещением относительно указанных объектов и с восприятием тест-объекта целиком. В качестве плоских тест-объектов используются текстовые таблицы с убывающим по размеру шрифтом. Способ позволяет повысить эффективность профилактики и повышения остроты зрения. 1 з.п.ф-лы.

1. Способ профилактики и повышения остроты зрения, включающий в себя гимнастические упражнения для глаз и зрительные нагрузки, отличающийся тем, что на первом этапе проводят тренировочные упражнения с плоскими тест-объектами, фиксируют взор на выбранном участке тест-объекта, проводят тренировочные упражнения, заключающиеся в повороте головы, повороте глаз глазодвигательными мышцами, перемещением тела, при этом взор должен оставаться на выбранном участке тест-объекта, далее воспринимается весь тест-объект целиком и снова проводят соответствующие упражнения, и в конце воспринимают тест-объект вместе с окружающим фоном и снова проводят соответствующие упражнения; на втором этапе в качестве тест-объектов используют трехмерные объекты, при этом пациент проводит тренировочные упражнения с перемещением относительно указанных объектов и с восприятием тест-объекта целиком вместе с окружающим фоном.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве плоских тест-объектов используются текстовые таблицы с убывающим по размеру шрифтом.