Stereopsi presente o assente, cosa comporta?

Perché riusciamo a vedere un unico oggetto osservato con entrambi gli occhi?
Questo fenomeno è possibile grazie alla visione binoculare, funzione complessa per cui singoli oggetti osservati contemporaneamente con entrambi gli occhi, vengono visti come unici e non doppi. Nonostante giungano al nostro cervello due immagini, rispettivamente da un occhio e dall’altro, esse vengono integrate a livello corticale in un’immagine unica. Tale processo avviene quando gli occhi sono allineati, cioè quando gli stimoli sono percepiti da punti definiti corrispondenti sulla retina dell’occhio destro e di quello sinistro. Questo accade quando si parla di oggetti bidimensionali; quando, invece, si osservano oggetti dotati di spessore, interviene la stereopsi.

Di cosa si tratta?
La stereopsi di fatto è un’evoluzione della visione binoculare e rappresenta la capacità di apprezzare la profondità delle immagini. Ciò accade quando quello che percepisce l’occhio destro differisce in maniera minima rispetto a quello che percepisce il sinistro, non creando diplopia, ovvero visione doppia, ma consentendo di vedere la tridimensionalità dell’oggetto. Questa differenza si definisce disparità, ed è misurata in secondi di arco: quanto più piccola è la disparità che riusciamo a percepire, tanto migliore sarà la nostra capacità di individuare minime variazioni di profondità.
La stereopsi, fondamentale in molte attività quotidiane come la lettura, lo sport o la guida, si sviluppa entro l’anno di vita per poi continuare ad affinarsi fin verso gli otto anni. È presente solo nei bambini che hanno una visione binoculare.

Cosa può compromettere lo sviluppo della visione binoculare e quindi della stereopsi?
Una delle cause più frequenti di alterazione della visione binoculare è lo strabismo, ovvero l’errato allineamento degli occhi, già presente alla nascita o sviluppatosi nei primi anni di vita.
Sia lo strabismo, sia alcuni difetti refrattivi – in particolare l’anisometropia, presenza, ad esempio, di un occhio astigmatico e un occhio miope –, possono essere causa di bassa acuità visiva in un occhio. Si parla in questo caso di ambliopia, o occhio pigro, condizione che può contribuire anch’essa all’alterazione della visione binoculare e compromettere dunque un corretto sviluppo della stereopsi. Per permettere che i bambini sviluppino una visione binoculare e una stereopsi è necessario correggere presto i difetti refrattivi con gli occhiali, riabilitare l’ambliopia e intervenire chirurgicamente sullo strabismo. È infatti noto che lo sviluppo della stereopsi necessita di un’ottima acuità visiva in entrambi gli occhi ed un corretto allineamento visivo.

Gli interventi consentono di ottenere una visione binoculare e una buona stereopsi?
Perché si sviluppi la stereopsi è fondamentale che si instauri, dapprima, una visione binoculare. In uno studio condotto lo scorso anno, abbiamo osservato che ben l’80% dei bambini da noi operati di strabismo ottenevano la visione binoculare, mentre solo nel restante 20% non si otteneva la corrispondenza retinica e permaneva l’alternanza di fissazione. In questi casi lo sviluppo della stereopsi non era possibile. Dei bambini che hanno ripristinato la visione binoculare, un quinto è riuscito anche a sviluppare stereopsi – nel 55% dei casi “fine”, ovvero quando è possibile accorgersi di microscopiche variazioni di profondità, e nel 45% “grossolana” (disparità > 180”), quando ci si accorge solo delle profondità più importanti. Uno dei motivi principali dell’inefficace sviluppo della stereopsi è sicuramente un ritardo nell’intervento chirurgico, effettuato quando ormai lo sviluppo della stereopsi è compromesso e difficilmente recuperabile. Il mancato riconoscimento precoce della condizione di strabismo e di ambliopia è la principale causa di assenza di stereopsi in età adulta.

In che modo si potrebbe migliorare la diagnosi di queste problematiche?
Giungere ad una diagnosi corretta è spesso difficile nel bambino piccolo o poco collaborativo. Lo strabismo e l’ambliopia, infatti, sono spesso correlati alla presenza di sindromi o patologie neurologiche. Le strumentazioni oggettive (cioè che non richiedono la risposta del paziente) di cui siamo dotati ci permettono di avere indicazioni sulla presenza di difetti refrattivi ma nessuna è capace di valutare il livello di stereopsi. Sarebbe invece fondamentale disporre di un esame che permetta di capire il livello di sviluppo della stereopsi, in questo modo si potrebbero avere indicazioni sia sull’eventuale presenza di quelle patologie che tipicamente ne compromettono lo sviluppo, sia sulla necessità di mettere immediatamente in atto tutte le terapie necessarie, senza aspettare conferme dalle risposte soggettive del bambino.

Esiste questo tipo di esame?
Il Burlo sta cercando di metterlo a punto in collaborazione con il Laboratorio Movimenti Oculari del National Institutes of Health di Bethesda, nel Maryland (Usa) e con il Dipartimento di Ingegneria e Architettura dell’Università di Trieste. Già qualche anno fa avevamo collaborato allo sviluppo di una strumentazione per valutare i movimenti saccadici, ovvero quei movimenti rapidi degli occhi che hanno la funzione di spostare nella zona retinica di massima sensibilità, cioè nella fovea, i vari punti dell’ambiente esterno che ci interessa osservare. Ciò aveva permesso la diagnosi precoce di coinvolgimento neurologico in alcune patologie, come nella malattia di Gaucher. Recentemente, a Bethesda, sono state condotte delle ricerche su scimmie e adulti che hanno dimostrato come stimolazioni in movimento presentate su monitor determinano un movimento oculare involontario molto piccolo, detto “ocular following responses – risposte oculari successive”. Con stimolazione di entrambi gli occhi si ottiene un’ampiezza di questi movimenti oculari maggiore rispetto alla stimolazione monoculare. Tuttavia, questo non è sufficiente per essere certi che un’ampiezza maggiore dei movimenti sia collegata al livello di stereopsi e non alla sola presenza di una visione binoculare.

Come avete fatto a dimostrarlo?
Ulteriori studi condotti sulla scimmia da parte dei colleghi statunitensi, hanno permesso di capire che in relazione alle “risposte oculari successive” si attivano le cellule cerebrali sensibili alla disparità, appurando così la relazione con la stereopsi.
Al Burlo abbiamo così iniziato a controllare la corrispondenza tra questi movimenti oculari involontari molto piccoli e la stereopsi nei bambini capaci di rispondere ai test soggettivi per la valutazione dell’acuità stereoscopica. Per fare questo, è stato sviluppato un sistema video-oculografico dotato di una telecamera ad altissima risoluzione in grado di rilevare le più piccole ampiezze dei movimenti oculari.

Quali bambini sono stati coinvolti fino ad oggi?
I bambini coinvolti fino ad oggi sono 15, hanno tutti un’età superiore ai cinque anni, e sono stati sottoposti a stimolazioni multiple per individuare il tipo di stimolazione che determina la risposta di maggior ampiezza. In tutti c’è stata corrispondenza tra l’ampiezza della risposta e il livello di stereopsi, sempre “fine”, essendo privi di patologie. Abbiamo ora iniziato le stimolazioni nei soggetti ambliopi e negli strabici, che hanno richiesto una modifica nella presentazione degli stimoli, non avendo gli occhi allineati.
Questa strumentazione, presente per ora come prototipo solo nel nostro Irccs potrà essere utilizzata per i bambini più grandi non collaborativi e anche per i bambini più piccoli, dopo opportune modifiche sulla portabilità. In questo modo sarà possibile individuare precocemente le alterazioni della stereopsi così da intervenire al più presto, aumentando la possibilità per tutti i bambini di avere una vista migliore nel loro futuro.