Новая гипотеза развития близорукости: как работа вблизи и освещение могут влиять на рост глаза
Близорукость остается одним из самых загадочных заболеваний глаза. Иногды мы, вдруг решили, что все понимаем, потом приходит новая гипотеза. Несмотря на десятилетия исследований, ученые до сих пор не могут дать исчерпывающий ответ на вопрос, почему у одних детей глаз начинает чрезмерно удлиняться, а у других нет. Хорошо известно, что риск развития миопии повышают наследственная предрасположенность, длительная работа на близком расстоянии и недостаток времени, проведенного на улице. Однако до сих пор не существовало механизма, который мог бы убедительно объединить эти, казалось бы, совершенно разные факторы.
Интересно, что, обсуждая методы стабилизации близорукости, редко предлагают как метод отказ от нагрузок вблизи. То есть среди методов такой метод практически не обсуждается. Кроме того, исследователи и специалисты по миопии осторожно говорят, что, возможно, не сами нагрузки виноваты, а ограничение времени прогулок днем.
Опубликованное в журнале Cell Reports исследование сотрудников Колледжа оптометрии Государственного университета Нью-Йорка (SUNY College of Optometry) предлагает новую физиологическую гипотезу, способную связать многие известные наблюдения в единую картину. Авторы предполагают, что важную роль в развитии близорукости может играть не сама работа на близком расстоянии и не использование цифровых устройств как таковое, а уменьшение количества света, достигающего сетчатки во время длительной зрительной нагрузки в помещении.
Сразу следует отметить, что речь не идет об открытии причины близорукости. Исследование не доказывает предложенный механизм, а формулирует научную гипотезу, которую еще предстоит проверить. Тем не менее предложенная концепция интересна тем, что позволяет по-новому взглянуть на уже известные факты и объяснить, почему столь разные методы контроля миопии могут приводить к сходному результату.
На протяжении последних десятилетий было показано, что регулярное пребывание на улице снижает риск развития близорукости, а длительная работа на близком расстоянии, наоборот, повышает его. Также известно, что прогрессирование миопии могут замедлять атропин, специальные очковые линзы и некоторые другие оптические методы контроля миопии. Однако остается открытым вопрос: почему столь разные вмешательства приводят к сходному результату? Именно на этот вопрос и пытается ответить новое исследование.
Авторы сосредоточились на физиологии так называемой «ближней триады» — комплекса реакций глаза, возникающих при переводе взгляда на близкое расстояние (рефлекс на близь) . В этот момент одновременно увеличивается аккомодация, глаза сводятся к переносице (конвергенция), а зрачок сужается (миоз). Последняя реакция традиционно рассматривается как способ увеличить глубину резкости изображения и сделать его более четким (отсылка к контрастной гипотезе).
Исследователи показали, что при рассматривании близких объектов сужение зрачка зависит от работы двух основных зрительных каналов сетчатки — ON- и OFF-путей, отвечающих за восприятие светлых и темных объектов. Более того, у людей с миопией эти реакции оказались выражены сильнее, чем у людей без близорукости. Одновременно авторы обнаружили признаки функционального дефицита ON-пути у пациентов с миопией, который проявлялся не только в особенностях восприятия контраста, но и в работе зрачковых реакций, конвергенции и других сенсомоторных функций.
Сами по себе эти результаты еще не объясняют развитие близорукости. Однако именно на их основании исследователи предлагают новый механизм. По их мнению, во время длительной работы на близком расстоянии зрачок сужается не из-за яркого света, а для повышения четкости изображения. Если человек читает книгу, пользуется смартфоном или работает за компьютером в помещении с относительно слабым освещением, такое физиологическое сужение зрачка может значительно уменьшать количество света, попадающего на сетчатку.
Авторы напоминают, что освещенность сетчатки определяется одновременно уровнем окружающего освещения и диаметром зрачка. В качестве примера они приводят простое сравнение. На улице при освещенности около 1000 люкс даже максимально суженный зрачок обеспечивает очень высокий уровень освещенности сетчатки. В помещении же при освещенности около 100 люкс аналогичное сужение зрачка уменьшает количество света, достигающего сетчатки, примерно в десять раз. По мнению авторов, если подобное состояние сохраняется в течение многих часов ежедневно, снижение стимуляции сетчатки потенциально может запускать процессы, способствующие удлинению глазного яблока и прогрессированию миопии.
Для стабилизации близорукости желательно > 5000 люкс
Если предложенный механизм действительно существует, он может объяснить сразу несколько хорошо известных наблюдений, которые до настоящего времени рассматривались независимо друг от друга.
Защитное действие прогулок на свежем воздухе может объясняться не только высокой освещенностью окружающей среды, но и тем, что даже при небольшом диаметре зрачка сетчатка продолжает получать большое количество света. Кроме того, взгляд вдаль практически не требует аккомодации, а значит, отсутствует дополнительное сужение зрачка, характерное для работы вблизи.
С этой точки зрения становится понятнее и возможный механизм действия атропина. Обычно эффективность атропина связывают с воздействием на биохимические процессы, регулирующие рост глаза. Авторы новой работы предлагают дополнительное объяснение. Атропин ослабляет способность зрачка сужаться, благодаря чему в глаз попадает больше света. Интересно, что они обращают внимание на уже известное наблюдение: эффективность атропина увеличивается по мере того, как уменьшается выраженность сужения зрачка.
Аналогичным образом авторы интерпретируют действие некоторых специальных очковых линз и методов снижения контраста изображения. По их данным, уменьшение контраста ослабляет реакцию сужения зрачка. Если вследствие этого на сетчатку попадает больше света, это теоретически может способствовать замедлению прогрессирования миопии. Таким образом, различные методы контроля близорукости могут иметь общий физиологический компонент, связанный с поддержанием достаточной освещенности сетчатки.
Одной из наиболее дискуссионных частей статьи стало обсуждение влияния отрицательных очковых линз. В эксперименте исследователи обнаружили, что отрицательная дефокусировка усиливает аккомодационное сужение зрачка, причем у пациентов с миопией этот эффект выражен сильнее. Авторы напоминают, что отрицательные линзы являются стандартным способом коррекции близорукости, однако в экспериментах на животных длительное ношение отрицательных линз также способно вызывать удлинение глазного яблока. Обычно это объясняют гиперметропическим дефокусом. Новая гипотеза предлагает дополнительный механизм: отрицательные линзы могут усиливать сужение зрачка, тем самым уменьшая освещенность сетчатки и снижая ее нейронную активность. Следует подчеркнуть, что это лишь предположение авторов исследования, которое пока не имеет прямого экспериментального подтверждения.
Из этого они делают и практический вывод относительно подбора очковой коррекции детям. Авторы подчеркивают важность точного определения рефракции с использованием циклоплегии. По их мнению, чрезмерно сильная отрицательная коррекция теоретически может усиливать аккомодационное сужение зрачка и дополнительно уменьшать освещенность сетчатки. Впрочем, данная идея также остается частью предложенной гипотезы и пока не подтверждена клиническими исследованиями.
Еще одно интересное наблюдение касается моргания. Исследователи обнаружили, что аккомодационное сужение зрачка усиливается при коротких морганиях или их отсутствии. Авторы предполагают, что во время длительного чтения, когда человек моргает реже, освещенность сетчатки может дополнительно снижаться.
Несмотря на привлекательность предложенной концепции, сами исследователи достаточно подробно обсуждают ограничения своей работы. В исследовании участвовало относительно небольшое число добровольцев, поскольку эксперимент был технически сложным и требовал длительной фиксации взгляда без моргания. Кроме того, авторы не измеряли непосредственно изменение кривизны хрусталика во время аккомодации, а оценивали другие компоненты ближней реакции. Наконец, самое главное ограничение заключается в том, что предложенный механизм остается гипотезой. Исследование не доказывает, что снижение освещенности сетчатки действительно вызывает развитие или прогрессирование близорукости. Оно лишь демонстрирует физиологические особенности работы глаза и предлагает возможную интерпретацию, которая теперь должна быть проверена в дальнейших исследованиях.
Пока эта работа не дает оснований пересматривать существующие подходы к профилактике и лечению близорукости. Она не доказывает, что экраны являются непосредственной причиной миопии, не ставит под сомнение значение наследственности и не опровергает современные представления о роли периферического дефокуса или других механизмов роста глаза. Скорее, авторы предлагают новый взгляд на проблему, который объединяет уже известные факты общей физиологической идеей. Если эта гипотеза подтвердится в будущих исследованиях, она может существенно изменить наше понимание того, каким образом зрительная нагрузка, освещение и различные методы контроля миопии влияют на рост глаза.