科學發現 | 我國超90%大學生近視：視力下降的主要原因不是電子屏幕，而是宅

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在全國愛眼日，國民尤其是青少年的近視問題再次引起社會關注。國家衛健委於發布首份《中國眼健康白皮書》，白皮書顯示，我國兒童青少年近視率為53.6%，大學生近視率更是超過90%。澳大利亞團隊的一項研究則顯示，到2050年，全世界將近一半的人都將是近視眼。
是什麽原因導致近幾十年來近視率的激增？傳統觀點認為，近視人數上升的原因是人們閱讀時間太長，或長時間盯著電腦屏幕，但實際上，一些研究認為，導致近視的主要原因可能並非長時間看書引起的視疲勞，而是室內光線不足。因此，要預防近視也很簡單，多帶孩子到戶外去。
在不久的未來，或許全球的大多數人都會戴上眼鏡。澳大利亞布萊恩·霍頓視覺研究所（Brien Holden Vision Institute）的報告顯示，到2050年，全世界將近一半的人都將是近視眼，而在2000年時，近視人口所占比例還隻有1/4。傳統觀點認為，近視人數上升的原因是人們閱讀時間太長，或長時間盯著電腦屏幕，但實際上，並沒有多少證據支持這種觀點。目前的主流觀點認為，造成近視的原因，可能是人們（尤其是兒童）待在室外的時間太少——多項研究表明，長時間呆在室內，缺少日光照射，與近視的形成有相關性。
不論造成近視的是上述哪種原因，很明顯，遺傳因素所起的作用，都比先前認為的要小。澳大利亞國立大學眼科專家伊恩·摩根（Ian Morgan）說：“人們曾認為近視完全是遺傳問題，但實際上它是由社會因素決定的”。不久前進行的一項試驗顯示，與對照組相比，兒童每天多在室外呆40分鍾，3年後患近視的可能性就要小一些。這項研究也為我們提示了一種預防近視的幹預手段。
近年來，東亞的近視發病率不斷攀升，達到了史無前例的高峰。60年前，中國人口的近視率大約為10%~20%。而現在，中國兒童青少年近視率已經過半。
不同地區近視率的變化
現在，世界其他地區的近視發病率也在大幅上升。在美國和歐洲，大約有一半的年輕人患有近視，與一個世紀之前的近視人口相比翻了一倍。
雖然眼鏡、隱形眼鏡和手術能夠幫助人們改善近視，但並不能解決根本的問題。近視是因為眼球的形狀發生改變，導致晶狀體在聚焦遠處物體反射的光線時，無法正確聚焦在視網膜上，而聚焦在視網膜的前方引起的。近視不僅會給人們的生活帶來不便，在一些嚴重的近視病例中，眼球的變形還會導致眼睛內部結構被拉長變薄，從而增加視網膜脫落、白內障、青光眼、甚至失明的風險。由於眼球仍在成長，正在上學的少年兒童更容易患上近視。在東亞，二十歲左右的青年中，大約有五分之一的人患有嚴重近視，其中一半人將出現無法逆轉的視力損失。
危急的現狀促使越來越多的研究關注近視的成因，現在，科學家們正在逐漸接近近視背後的真相。他們對於“近視是書呆子病”的舊觀念提出了質疑，並認為：待在室內的時間過長，會使兒童更容易罹患近視。凱瑟琳·羅斯（Kathryn Rose）是澳大利亞悉尼科技大學視軸矯正學係的係主任，她說：“我們努力想要告訴公眾，孩子們應該延長在室外的活動時間。”
是什麽讓視力發生改變？
多年來，科學共識認為近視在很大程度上取決於基因。20世紀60年代的研究發現，與異卵雙胞胎相比，同時罹患近視的幾率在基因相同的同卵雙胞胎中更高，這顯示近視的易感性在很大程度上受到DNA的影響。目前，基因研究已經發現在基因組中有超過100個區域與近視相關。
但是基因顯然不是造成近視的唯一原因。1969年，對阿拉斯加北部因紐特人生活方式變化的研究，就是最明顯的例子之一。在與世隔絕的社群中成長的131名成人裏，隻有2人患有近視，但他們的兒孫中，卻有超過一半患有近視。然而基因突變的過程十分緩慢，無法解釋這種快速的變化，也無法解釋世界各地激增的近視發病率。
看書是顯而易見的元凶。這個觀點早在400多年前就出現了，當時的德國天文學家與光學專家約翰內斯·開普勒（Johannes Kelper）就將他的近視歸咎於繁重的研究工作。此後，這個觀念深深紮根在人們心裏。19世紀的一些頂尖眼科醫生也給了當時的學生一些建議，讓他們在看書時使用頭墊，防止離書本太近。
逐漸上升的近視率也反映出，各地兒童會花更多時間閱讀、學習或使用電腦和智能手機。在東亞國家這種情況特別明顯，因為這些國家的人們看重學習成績，會嚴格要求兒童花更多時間在學習上。
研究人員注意到，教育方法與近視的發病率之間存在著很強的關聯性。例如，科學家發現，與閱讀書籍時間較少的普通學生相比，在以色列猶太法典學學院（Yeshiva）學習宗教典籍的青少年近視率要高得多。從生物學的角度來看，這似乎有些道理，長時間近距離工作可能會改變眼球的生長方式，從而配合進入眼睛的光線，將近距離的物像準確地聚焦在視網膜上。
雖然這個觀點很有吸引力，但卻站不住腳。在本世紀初，研究人員開始研究一些特定的行為，例如每周閱讀書籍的數量，閱讀的時間以及使用電腦的時間等，這些行為中沒有一項是增加近視風險的主要誘因。不過，研究人員發現了一個確實會導致近視的因素。2007年，美國俄亥俄州立大學視光學學院的唐納德·穆蒂（Donald Mutti）及其同事對美國加利福尼亞州500多個8~9歲，視力正常的兒童進行了一項追蹤調查研究。研究小組對這些孩子的日常生活情況進行調查，同時了解他們的體育和室外活動的情況。
五年後，他們發現這些兒童中有五分之一患上了近視，而唯一與近視風險明顯相關的環境因素就是室外活動的時間。穆蒂回憶到：“我們以為這是一個異常，但它卻在我們對研究數據進行分析時不斷地跳出來。”一年之後，羅斯和她的同事們在澳大利亞的研究也得出了同樣的結論。在對悉尼4000多名中小學生進行了三年的研究之後，他們發現室外活動時間較少的兒童患上近視的風險更高。
羅斯的研究小組試圖排除導致這一關聯的其他可能性，例如兒童在室外會進行更多有益眼睛健康的體育活動。研究人員發現室內的體育活動沒有保護視力的作用，無論是運動、野餐或隻是在沙灘上讀書，隻要他們在室外待的時間越長，患上近視的幾率就會越低。另外，那些在室外待的時間較長的兒童並不一定減少了讀書、使用電腦或近距離工作的時間。羅斯說：“我們發現，有些孩子在長時間待在室外的同時，也會長時間閱讀或使用電子產品，但他們並沒有患上近視。”近距離工作可能是會對視力有一定的影響，但眼睛接觸亮光的時間看來才是最重要的因素。
用光照來保護眼睛
一些研究者認為，要想支持這一觀點必須找到更有力的數據才行。絕大多數的流行病學研究都是通過調查問卷來估算兒童的室外活動時間。而加利福尼亞大學伯克利分校的視光學專家克莉絲汀·懷爾索耶（Christine Wildsoet）卻認為，應該更謹慎地對待這些數據。她利用穿戴式光敏傳感器進行了一項小規模的試點研究，發現人們的估計值通常與他們真正在室外接受光照的時間不符。愛爾蘭都柏林大學兒童醫院的近視專家伊恩·弗利特克羅夫特（Ian Flitcroft）對光線是否是室外活動預防近視的主要因素提出了質疑。他說：“室外可視距離較遠，可能也會影響眼睛的生長。光線並非唯一的影響因素，用它來解釋近視的成因隻是將複雜的過程過度簡單化。”
但是，動物實驗的結果卻支持了認為光照可以保護視力的看法。研究者在家雞身上首次證實了這個觀點。家雞是視力研究中常用的模式動物，給它們裝上改變圖像分辨率和對比度的護目鏡，可以誘導家雞變成近視，控製飼養環境，隻改變光照強度，就可以進行對照試驗。2009年，德國圖賓根大學眼科研究所的裏根·阿什比（Regan Ashby）、阿恩·奧蘭朵夫（Arne Ohlendorf）和富蘭克·斯格菲爾（Frank Schaeffel）發現，與在一般室內光照條件下飼養的家雞相比，在高照度（與室外光照強度相當）條件下飼養的家雞產生試驗誘發近視的速率要慢60%。其它地方的研究人員在鼩鼱和獼猴的動物實驗中，也發現了類似的現象。
然而科學家真正需要的是其作用機理：明亮的光線到底是怎樣預防近視的。目前，主流的假說認為，亮光刺激了視網膜中多巴胺的釋放，而這種神經遞質在眼球的發育中能夠阻止眼球變長。支持這個“光照－多巴胺”假說的證據也來自家雞實驗。2010年，阿什比和斯格菲爾證實，對家雞的眼睛注射一種叫做螺環呱啶酮（spiperone）的多巴胺抑製劑，能夠抵消亮光對眼睛的保護作用。
視網膜中多巴胺的分泌一般存在一個晝夜節律：即分泌量在白天增加，使眼睛從視杆細胞主導的夜視模式切換為視錐細胞主導的白晝模式。現在，研究人員懷疑在昏暗的光線（室內的光線）下，這個晝夜節律會被打亂，從而影響眼睛的生長。目前就職於澳大利亞堪培拉大學的阿什比談道：“如果我們的係統沒有足夠強的晝夜節律，事情就亂套了。我們的身體會發出一些噪音，而這些噪聲則代表著它們無法正常生長。”
緩解視力變差
根據流行病學研究，澳大利亞國立大學近視研究員伊恩· 摩根（Ian Morgan）估計，兒童每天需要在至少1萬勒克斯的光照強度下待3個小時左右，才能預防近視。這大概是在晴朗的夏天裏，在樹蔭下帶著墨鏡的光照強度。陰天的光照強度低於1萬勒克斯，而照明良好的辦公室或教室的光照強度一般不超過500勒克斯。
2009年，摩根開始測試增加戶外活動時間是否有助於保護華人孩子的視力。他與中山眼科中心的團隊開展了一項為期三年的試驗，他們隨機抽取6所廣州的學校，讓一組6~7歲的學童每天在放學前增加一堂40分鍾的戶外活動課；而另外6所學校的兒童則作為對照組，課程安排保持不變。在900多個參加戶外活動課的兒童中，隻有30%在9~10歲時患上了近視，而在對照組的兒童中，這個比例則達到了40% 。
這些初步的研究結果讓摩根倍感鼓舞，但他認為還可以做得更好。他說：“我們已經從原理上證明了，增加兒童的戶外活動時間的確有預防近視的效果。現在的問題是，我們應該采取怎樣的實際措施使預防工作的效果更明顯。”
與此同時，研究人員已經在研究防止近視惡化的方法。華柏恩視覺研究所近視研究項目的負責人帕德馬賈·桑卡裏杜格（Padmaja Sankaridurg）及其同事研發了特殊的眼鏡和隱形眼鏡，通過聚焦整個視野中來自遠處影像的光（而不像一般眼鏡那樣隻聚焦視野中心的光），來改變眼睛的生長。其它研究小組已經證實，每晚使用含有神經遞質阻斷劑（阿托品）的眼藥水，也有助於控製近視加深，雖然其作用機理還不清楚。桑卡裏杜格說：“我們想要找到一種全麵的方法來對付近視。”
眼藥水和燈箱都不如送孩子去戶外活動理想，因為戶外活動除了對眼睛有益之外，還有許多其它的好處。羅斯說：“戶外活動還能增強體育鍛煉，從而降低肥胖率，改善情緒。在我看來，它隻有優點，而且還是免費的。”
撰文：黛安娜·權、埃利·多爾金
翻譯：郭凱聲、趙瑾
文章來源：環球科學


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