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宅出來的近視眼

(2016-05-09 10:06:54) 下一個

宅在室內的時間越來越長,可能是近視眼日漸猖獗的原因。圖片來源:Joey Celis/Getty Images

(文/ Nathan Seppa)羅傑斯·霍恩斯比是棒球史上最傑出的擊球手之一,但他有著“冷麵王”的壞口碑。隊友抱怨他不跟人交際,連看電影這種當時(20世紀20年代)最流行的活動都不肯賞光參加。霍恩斯比常常說,坐在漆黑的電影院裏盯著明亮的銀幕會讓他擊不中球。在這方麵,你真的很難跟他頂嘴。畢竟,他有著非同尋常的視力,曾在3個賽季裏都平均擊中400個球以上。

霍恩比斯的話或許有些道理,但直到最近科學家才開始接受這一點:花太多時間宅在室內,可能會導致近視。

近幾十年來,北美和歐洲的近視發病率不斷上升,美國現在已有1/3的成年人近視。這個數字本身就足以引起擔憂了。然而相比之下,東亞地區近視率的攀升已經達到了令人警惕的地步。最近對韓國首爾的年輕人和中國上海的大學生所作的調查顯示,近視率超過95%。在遠東的其他一些中心城市,近視率的飆升也不容小視。

研究發現近視與孩提時代戶外活動過少之間存在關聯,不過是幾年前的事情。當時,許多研究者都大吃了一驚——孩子們的玩耍或許會促進眼睛的正常發育,這個觀點聽上去實在不可思議。

“確實,放在5年前,我覺得沒有人會留意大家在戶外呆了多長時間,” 視光醫生1傑裏米·古根海姆(Jeremy Guggenheim)說道。他曾在英國威爾士研究過近視,目前在香港理工大學任職。他認為,這些發現為近視研究帶來了“令人激動的新方向”。

隻要小時候多在戶外花點時間,許多人或許就不用架著框架眼鏡,不用戴隱形眼鏡,也不需要做激光手術矯正視力——這些觀點光是想想都令人神往。但古根海姆指出,現在還不清楚待在戶外會在大多大程度上降低近視風險,也不知道具體機製是什麽。一些科學家說,要訣可能是沐浴於自然光下,可能是在極目遠眺中放鬆眼睛,也可能是戶外環境下餘光景物的作用,當然也可能是這些因素的綜合結果。

美國俄亥俄州立大學視光學院的視光醫生唐納德·穆蒂(Donald Mutti)說:“很多問題都懸而未決,這讓我們沒法兒給出足夠有效的建議。”

除了待在戶外之外,其他行為或許也有影響。今天創下的高近視率,恰好與整整一代孩子的成長同步發生,他們在計算機和電子遊戲的熏陶下長大,又被沉重的升學壓力壓得抬不起頭來(這一點在遠東地區尤為明顯)。一些研究者提到了一個爭論已久的理論,認為近視與過多的閱讀及其他“近距離工作”(near work)有關。

這個問題還遠遠沒有定論。但至少在中國廣州,與近視相關的臨床試驗已經開始進行了。一些被隨機選中的孩子每天會在學校多參加一小時的戶外活動。隨著實驗數據的積累,這項策略已經初現成效。

近視泛濫

如果把人體看作一台儀器,眼睛恐怕算得上是其中最精妙的部件。視力極佳的人不費吹灰之力,就能看清近在手頭的物體。為了看清近處的物體,控製晶狀體的眼部肌肉會收縮,將物體的像聚焦到眼球後方的視網膜上。視力好的人要看清遠處的物體也是小事一樁,因為眼部肌肉會鬆弛,晶狀體的形狀也隨之改變,能夠將遠處的影像聚焦到視網膜上。

但是,近視患者的眼球是略微拉長的,這就會帶來問題。他們的眼睛仍能看清近處的物體,遠處的物體卻成像於視網膜前麵一點點,於是他們的眼前就模糊一片了。


對視力極佳的人來說,眼球的晶狀體剛好把物像聚焦到視網膜上。不論遠近,他們都能看得清清楚楚。但近視患者的眼球拉長了,遠處物體隻能聚焦到視網膜前方,物像也變得模模糊糊。圖片來源:E. Feliciano

眼球的形狀由它的生長過程決定,這一過程主要發生在嬰兒期,青春期階段會繼續生長,但幅度有限。眼球的生長在很大程度上受控於基因指令,這些指令是在數百萬年的演化長河中造就的。如果基因模板有缺陷,視力當然會受影響。但是,眼球的生長還嚴重依賴於一些外部因素——這個過程被科學家稱為視覺反饋(visual feedback)。光對眼球的“轟擊”,包括光的顏色和明暗對比,都能對眼球的正常生長起到引導作用。

科學家現在可以確信,這種外部刺激近幾十年來發生了一些變化,導致了近視在青少年人群中的橫行。

從20世紀70年代初到世紀之交,在美國12至54歲的人群中,近視率就從25%上升到了近42%,如此巨大的變化在短短一代人的時間裏就發生了。在美國的年輕人中,這個數字也從上世紀70年代的28%上升到了38%。在地球的另一端,新加坡的近視率更令人心憂——隨著這個國家從一座寂靜的港口城市發展成一個國際貿易中心,新加坡在役軍人(全為年輕男性)的近視率也從上世紀80年代末的43%,飆升到了如今的80%以上。

與此同時,老一輩人的近視率卻沒有出現明顯上升。在中國和美國,40歲以上人群中的近視率約為1/4。

由於近視率激增的現象並沒有禍及鄉村,科學家認為這股近視狂潮反映了年輕城市居民的新型行為方式。隨著越來越多的人湧入城市,情況很可能會越來越糟。

對一部分人來說,近視隻不過會給生活帶來些許不便。但對另一些高度近視的人來說,他們的視力會越來越差,晚年患白內障、青光眼和視網膜脫落的風險也更大。在首爾的年輕人和上海的學生當中,差不多每5名近視患者中就有一人是高度近視。

新加坡國立大學的內科醫生及流行病學家蘇新梅(Seang-Mei Saw)說:“未來幾十年內,病因性近視和並發性失明將在亞洲流行開來。”

近視率近幾十年來的攀升促使科學家去尋找其中的緣由,這也讓近視與戶外活動的關聯變得明朗起來。2007年,穆蒂和他在美國俄亥俄州立大學的團隊召募了514名視力正常的三年級兒童,在隨後長達5年的時間裏分析這些孩子的異同點。5年後,1/5的孩子成了近視眼。即便把父母近視的因素也考慮在內,研究團隊發現,花更多時間待在戶外的孩子,與經常閉門不出的孩子相比,更不容易患近視。這項研究發表在《眼科研究和視力學》(Investigative Ophthalmology & Visual Science)期刊上。

2008年,澳大利亞國立大學的伊恩·摩根(Ian Morgan)和悉尼大學的凱瑟琳·羅斯(Kathryn Rose)也發現近視與戶外活動存在相關性。無論是放鬆休閑還是體育運動,10歲以前的兒童隻要花大量時間在戶外,就更不容易患近視。他們在《眼科學》(Ophthalmology)上撰文指出,室內運動似乎起不到同樣的效果。此外,兩位研究者沒有找到近距離工作對眼睛有害的明確證據。隻要待在戶外就有效果。在中國、新加坡和美國所作的後續研究,都支持這些結果。

這些報道與數十年前人們的觀念大相徑庭,那時的許多科學家還認為,近視主要是一個遺傳問題。畢竟,父母中一方近視的話,孩子近視的風險也會增高,雙方都近視的話,風險就更高。

但是,科學家在基因層麵還沒有找到可稱之為近視成因的鐵證。據2010年的《自然·遺傳學》(Nature Genetics)和2012年的《人類遺傳學》(Human Genetics)報道,兩個國際研究團隊找到了許多基因變體,它們在近視人群身上出現得更為頻繁。但是,古根海姆說:“這隻是一些細微的遺傳效應,隻能解釋一小部分近視病例。”此外,有研究比較了生活環境不同及戶外時間長短不同的中國兒童,結果表明,與民族相關的基因相似度遠沒有日常行為模式來得重要。

摩根表示,這股近視狂潮與遺傳無關。“基因庫不可能在一代人的時間裏就改變這麽多,就算是幾代人也達不到,”他說,“我們已經找到了一個令人信服的新誘因,那就是待在戶外的時間。”


研究表明,在不同種族的人群中,近視的發生率都會因為人們生活於鄉村或城市而顯示出差異(不同國家的數據可能不具有可比性);城市生活似乎對眼睛有不良影響。圖片來源:伊恩•摩根,卡瑟琳•羅斯/《2005年視網膜和眼研究進展報告》

沐浴陽光

科學家至今無法從分子層麵上完全理解近視,但他們已經弄明白的問題,能為戶外光解釋提供支持。實驗室裏的研究表明,明亮光線可以刺激視網膜中多巴胺(dopamine)的分泌,這種神經遞質能夠控製眼球的生長,防止出現異常。

加拿大卡爾加裏大學的內科醫生及神經生物學家威廉·斯蒂爾(William Stell)說,眼球的生長是幾十種天然化學物質巧妙平衡的結果,光照也在其中起到了一定的作用。他把這個過程比作駛上山頂的汽車,除非司機踩好刹車,否則汽車很容易衝下山坡。多巴胺和其他停止生長的信號就相當於刹車,而暴露於亮光之下就相當於踩下了刹車。斯蒂爾說,眼睛裏分泌的化學物質的合理平衡“控製著車是一點點往下挪,還是一下子衝下坡”。

與自然光相比,室內照明產生的信號或許不足以起到“猛踩刹車”的效果,以阻止眼睛的異常生長。陽光明媚的好天氣下,戶外光強在28 000至130 000勒克斯(國際光強單位)之間,而室內光強平均還不到1 000勒克斯。

動物實驗進一步強化了光照與近視的聯係。科學家給動物綁上特殊的眼鏡,讓它們隻能看到模糊或扭曲的景物,這樣就能使動物患上近視。德國圖賓根大學的生物物理學家弗蘭克·謝夫爾(Frank Schaeffel)及其同事在2009年報告說,讓小雞暴露於陽光或實驗室中明亮的燈光下,這樣的近視就不會出現。美國休斯敦大學的科學家用帶眼鏡的幼小獼猴作實驗,得出了類似的結果,發表在2012年的《眼科研究與視力學》上。這兩項發現為戶外光強理論提供了可信的證據。

但是,盡管科學界已經達成廣泛共識,適宜的光強和不受阻礙的視野可以控製眼睛正常生長,問題仍然懸而未決。動物實驗並不能準確再現兒童身上出現的情況。斯蒂爾說,扭曲的視場會讓小雞患上近視,隻在室內光線下生活卻不會讓小雞近視。然而,成百上千萬人沒戴那種特殊眼鏡也還是近視了。盡管戶外光照理論在群體級別上來講算是一個重大發現,但它缺乏一個完整的解釋。“我們還沒有確定,在戶外待著到底好在哪裏,”穆蒂說。

除了充足的陽光,戶外還能提供寬廣的視野,與宅在室內全然不同。美國俄亥俄州立大學的視網膜神經生物學家安迪·費希爾(Andy Fischer)指出,眼睛在戶外會更加放鬆,“它用不著費勁去彎折光線了”。在這種放鬆的情況下,扭曲眼睛形狀的生長信號或許會被叫停。

戶外環境還提供了一套不同於室內的餘光景物(peripheral image,即眼角餘光所見的景物)。盡管這些景物並不出現在視場中央,它們也存在準焦或者散焦的情況。謝夫爾說:“如果你來到室外極目遠眺,餘光中的景物都會在同一個焦平麵上。”也就是說,通過餘光映入眼簾的景物差不多都一樣遠近,更容易準確對焦。室內的情況就不同了,謝夫爾說,準焦和散焦的影像會摻雜在一起。

科學家讓動物戴上特殊的眼鏡,能夠扭曲或者遮擋餘光景物,卻不會影響視場中央的景物。實驗結果表明,它們的眼睛出現了與近視相關的生長刺激。

美國新英格蘭視光學院的生物學家黛博拉·尼克拉(Debora Nickla)說:“我們以前認為,隻有視場的中央區域才對眼球的生長起到主要的控製作用。”現在,科學家意識到,事實恐怕並非如此。

戶外環境也跟史前人類的視覺需求更為接近。費希爾說,在人類的整個演化曆程當中,我們幾乎一直待在戶外。新的行為模式,包括工業化社會中的生存方式和花在教室裏越來越長的學習時間,都向眼睛提出了“不自然”的要求,或許無法跟人類眼睛古老的程式很好地磨合。


最近的研究表明,多參加戶外活動可以讓近視的風險降低,但科學家還沒弄清楚具體原因,也許這是因為戶外的日光更強,視野更寬廣,餘光景物距觀察者的遠近更一致。圖片來源:tirc83/Istockphoto

越來越近

“近距離工作”或許是另一種磨合不佳的人類行為改變方式。我們的先祖不讀書,即便是那些削箭頭或者幹其他細活的人,大概也不會一幹就是一整天,而且每天都如此。頻繁的近距離工作是隨著現代文明的到來而出現的。在許多國家和地區,這個時間可以追溯到上個世紀或者上上個世紀。許多人是在童年變成近視眼的,書呆子架一副“酒瓶底”的經典形象恐怕有一定的道理。不過,人到成年也會患上近視,紡織工人和成天麵對顯微鏡的從業者近視率極高,已經成為職業病。

蘇新梅等人最近的研究,已經將“戶外活動減少/近距離工作增加”與近視聯係了起來。“看書、寫字和操作電腦都與近視有關,”她說,“我們發現經常泡在電腦上的孩子更容易近視。”古根海姆也發現,喜歡讀書的青少年裏近視率更高。另一個團隊調查了丹麥的醫學院學生,發現那些全神貫注於閱讀大量枯燥書籍的醫學生同樣更容易近視。

穆蒂和摩根通過研究發現近距離工作幾乎不損傷視力,此後“近距離工作導致近視”的假說就失去了一批擁躉。其實,整理一下導致近視的潛在因素就很容易發現:讀了很多書的人大概是在室內讀的書,看電視或用電腦也是如此。

2007年,一項針對土耳其的醫學院學生所作的調查,進一步動搖了近距離工作理論。與視力極佳的同學相比,那些近視的醫學生在7歲以前待在戶外的時間較短。在那些近視的醫學生中,大約1/7是在18歲以後才近視的。研究者沒有發現他們在近距離工作上存在任何差異,因為每個醫學生都要作大量閱讀等近距離工作。但是,這項發現指出,戶外活動過少造成的“惡果”可能會到年紀漸長時才顯現出來。

另一些研究暗示,一些不太受關注的因素也在發揮作用。一項研究發現,體育運動似乎能夠在11歲的孩子身上起到某種預防近視的效果。這種趨勢在丹麥醫學院學生身上也能觀察到。

穆蒂想知道,待在戶外對預防近視的正麵效應是否與維生素D有關,畢竟人類是依靠紫外線來合成這種維生素的。在他自己的一項小規模研究中,作為觀察對象的青少年待在戶外的時間大致相等,但近視患者體內的維生素D水平確實比不近視的人低20%,這還是考慮了年齡差異和飲食結構差異之後的結果。

文化衝突

盡管這些理論還在接受調查,一些科學家已經開始呼籲要開展行動了。斯蒂爾說:“我們必須讓家長知道,踢也要把孩子踢出門去。”

摩根同意這一觀點,但他表示,在一些近視率已經節節攀升的國家,望子成龍的心理會把這條路堵死。“看看中國孩子的學習生活吧,你肯定會對它的密不透風感到震驚,”摩根說。在學校裏,孩子們午飯後有一兩個小時的時間待在室內午休,然後繼續學習幾個小時。他說,這種模式很難改變,“我提過建議要取消中國孩子的午休,他們的反應就好像我在提議要虐待兒童一樣”。西方國家也有用功學習的孩子,“但你見過中國的孩子之後,就會覺得他們真算不上什麽了”。

即便如此,蘇新梅說,讓孩子走出戶外或許也比減少他們的近距離工作量要更容易一些。她說,亞洲的教育體製在強度和競爭激烈度上已經達到“飽和點”,“但你不能讓孩子少讀書少學習,這在政治上不正確”。

在美國,臨床醫學界對這些新數據反應不一。新英格蘭視光學院的心理學家簡·格威亞茲達(Jane Gwiazda)說,盡管眼科醫生開始逐漸了解戶外光理論,但孩子們通常要到眼睛出現問題之後才會去看眼科醫生。她說,兒科醫生可以趕在那之前,鼓勵孩子多參加戶外活動,“一旦孩子近視了,再把他們送到戶外,也於事無補了”。

如果出不去,多朝外麵望望或許也有幫助。這樣做似乎不會影響棒球明星霍恩斯比的視力。曾經有人問他,在沒有比賽的冬季會做些什麽。霍恩斯比答道:“我就一直盯著窗外,等著春天到來。”

編譯自:《科學新聞》,Urban Eyes

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