一、小雞實(shí)驗(yàn)

近視眼是怎么形成的呢?今天給大家分享一個有趣的科學(xué)小實(shí)驗(yàn),這是我們國家首例動物剝奪視覺空間實(shí)驗(yàn)。是由著名的近視學(xué)泰斗賈銳鋒教授以及其研究所的研發(fā)團(tuán)隊(duì)一起主導(dǎo)的這樣一個實(shí)驗(yàn),研究所的工作人員買來了 40 只小雞,分別把它們放在兩種環(huán)境下進(jìn)行飼養(yǎng),其中 20 只小雞是正常的散養(yǎng),另外 20 只小雞是實(shí)驗(yàn)組的小雞被放在籠子里。這個籠子里縱橫交錯了好多的布條。小雞可以在籠子里正常的穿行,但是每次抬頭的時候就可看到布條,另外在這籠子的四周給它用花布圍了起來,小雞無法看到遠(yuǎn)處,最遠(yuǎn)的只能看到籠子邊緣的花布。另外為了模仿孩子看電視,在籠子里邊放了幾個小水瓶,水瓶里邊養(yǎng)上了小魚,吸引小雞進(jìn)行觀察,來模仿孩子看電視,同時為了模仿孩子寫作業(yè),在小雞腿上系上小細(xì)繩。這繩子系在雞腿上,小雞不舒服,等它閑下來的時候,它就會用嘴去啄這個繩子,模仿孩子寫作業(yè),同時讓它為更多的去看近,在它的食物里面又摻雜了 5 倍大小的沙子,小雞在吃食的時候又要用眼睛去仔細(xì)的去挑食兒去看,這樣去限制它看遠(yuǎn),讓它更多的時間去看近。
經(jīng)過半年左右的時間,把這 40 只小雞編上編號,又打散在一起,外聘驗(yàn)光師采取單盲法的這個方式給所有的小雞進(jìn)行驗(yàn)光,驗(yàn)光師不知道哪只小雞是實(shí)驗(yàn)組,哪只小雞是這個對照組的,防止去作弊進(jìn)行驗(yàn)光,結(jié)果最后驗(yàn)光完后,根據(jù)它的編號進(jìn)行了一個統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)這個 20 只實(shí)驗(yàn)組的小雞得了 100 度左右的近視眼,由此驗(yàn)證了長時間看近是形成近視的主要原因。
這個實(shí)驗(yàn)是非常有名的,是被很多視光學(xué)以及日常講課中經(jīng)常引用的一個小故事,這也是我們國家第一例動物剝奪視覺空間的一個實(shí)驗(yàn),是由北京少眼康近視眼研究所所長賈銳鋒教授主導(dǎo)完成的。通過這個實(shí)驗(yàn),我們充分證明了長時間看近是形成近視的主要原因。
二、調(diào)節(jié)與集合

上期我們跟大家分享了一個小視頻,是著名的小雞實(shí)驗(yàn),通過小雞實(shí)驗(yàn)我們找到了近視眼形成的根本原因,那就是長時間看近,但是長時間看近為什么能夠得近視眼呢?這時候我們就需要知道人眼看近時的工作機(jī)理。在視光學(xué)里面我們有一個三聯(lián)運(yùn)動,就是人眼看近的時候,有個三聯(lián)運(yùn)動的近反射叫調(diào)節(jié)、集合、瞳孔縮小。這三聯(lián)運(yùn)動是在人眼看近的時候本能反應(yīng)的。什么是調(diào)節(jié)?我們都知道正常的視力,我們看遠(yuǎn)處的目標(biāo)是清晰的,看近處的目標(biāo)也是清晰的,就是因?yàn)槲覀冄劬镞呌幸粋調(diào)焦的功能,這個功能就是調(diào)節(jié),它是怎樣調(diào)焦的呢。我們通眼球的模型里面看到這是角膜、虹膜,然后晶狀體,我們眼球里面有一個晶狀體,它像一個凸透鏡,在看遠(yuǎn)的時候它是一個扁平放松的狀態(tài),看近的時候它要增加凸透鏡的度數(shù),就是它會變厚,它是一個能變化的凸透鏡。看近的時候晶狀體變厚,影像正好呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜上?催h(yuǎn)時晶狀體變薄,然后遠(yuǎn)處的影像也正好呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜上,這個原理大家能明白嗎?就是我們在看遠(yuǎn)的時候,眼睛的結(jié)狀肌它帶動這個晶狀體,它是放松的狀態(tài),遠(yuǎn)處的目標(biāo)是清晰的。看近的時候兩條結(jié)狀肌使勁,然后這個晶狀體就變厚了,影像就呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜上了。長時間的看近導(dǎo)致帶動晶狀體的這兩條結(jié)狀肌痙攣了。在看遠(yuǎn)的時候這個晶狀體變薄,變不回去了,這時候近視眼就產(chǎn)生了,這是人眼的調(diào)節(jié)功能。
那什么是集合?在講集合之前,我們先做一個小小的互動,大家把自己的胳膊伸直在我們的身前正前方,然后把食指立起來,處于雙眼的正中間。此時我們眼睛向前看,但不要盯著這個手指看,向前看。這個時候我們余光看到的,大家可以自己試一下,我們余光看到的是這個手指的兩個虛像,而不是一個真實(shí)立體的實(shí)像。當(dāng)我們把目光聚集到這個手指上看的時候,就會看到一個非常清晰立體的手指的這個真實(shí)的影像。
那為什么會這樣呢?因?yàn)槲覀兊挠已、左眼都能夠看到這個目標(biāo)物體,然后如果不進(jìn)行合向的話,我們眼前呈現(xiàn)的實(shí)際上這個是左眼、右眼的兩個虛像,但是我們?nèi)搜塾幸粋雙眼融像的功能,這也是我們的三級視功能之一,有個雙眼融像的功能,它能夠把兩個虛像合成一個立體清晰的實(shí)像,實(shí)際上集合就是為了調(diào)整雙眼視線夾角以對準(zhǔn)這個近處的目標(biāo),從而達(dá)到雙眼單視,就是兩只眼睛看清楚一個物體,然后獲得最佳的立體式,這就是集合功能。
那集合是怎么做到的呢?就是我們眼球的四周有 6 條肌肉,它是通過眼外肌的內(nèi)直肌帶動眼球向內(nèi)旋轉(zhuǎn)。肌肉長時間向內(nèi)帶動眼球向內(nèi)旋轉(zhuǎn),首先肌肉就會產(chǎn)生痙攣,產(chǎn)生視疲勞。另外眼外肌內(nèi)直肌長時間對于我們的眼球外邊這一圈,我們叫鞏膜,對鞏膜一個壓迫,它就會造成什么呢?第一眼角膜曲率的增加或者眼軸的拉長,就眼球本身是一個圓的,老是壓,它有可能發(fā)成一個通過擠壓發(fā)生一個變形,變成一個橢圓了,橢圓它的直徑就是眼軸,是不是就拉長了?這就是人眼的這個調(diào)節(jié)與集合。然后它還有一個瞳孔縮小,三聯(lián)運(yùn)動調(diào)節(jié)、集合、瞳孔縮小是括約肌帶動虹膜向內(nèi)收縮,然后這個達(dá)到一個增加較深的提高清晰度的一個目的,這是瞳孔縮小,你看它就這么一點(diǎn)點(diǎn)的這個虹膜的縮小,它也是通過肌肉,它通過括約肌的帶動這個虹膜收縮,增加?jì)缮,提高一個清晰度,這就是人眼的三聯(lián)運(yùn)動調(diào)節(jié)、集合、瞳孔縮小,這三聯(lián)運(yùn)動實(shí)際上就是人眼的功能性的代償。我接下來會用一個小視頻再給大家講一下代償學(xué)說。
調(diào)節(jié)、集合、瞳孔縮小都是功能性代償,就是人的眼睛為了能夠看清遠(yuǎn)中近的不同距離的這個目標(biāo)而產(chǎn)生的一種功能,是產(chǎn)生的一種功能,它需要眼睛的各個器官、各個肌肉組織共同來工作、來達(dá)到實(shí)現(xiàn)這個功能,這就是人眼看見的三聯(lián)運(yùn)動調(diào)節(jié)、集合與瞳孔縮小。長時間的三聯(lián)運(yùn)動,首先它會造成嚴(yán)重的視疲勞啊。另外會產(chǎn)生肌肉的一個痙攣,在看遠(yuǎn)的時候,眼部的一些器官就恢復(fù)不到看遠(yuǎn)時的這種狀態(tài),此時近視就開始發(fā)生了。
三、近代償學(xué)說

本期跟大家分享一個著名的關(guān)于近視眼的學(xué)說叫近代償學(xué)說,是由北京少遠(yuǎn)康近視眼研究所賈銳鋒教授提出的,這是一個非常著名的關(guān)于近視眼形成的一個理論。什么是近代償呢?其實(shí)就是人眼在看近的時候,眼睛為了適應(yīng)看近、看遠(yuǎn)、看不同目標(biāo)時的這種環(huán)境而產(chǎn)生的某種功能。當(dāng)然,我們在了解近代償學(xué)說之前,我們還要了解一下什么是代償。生物都有代償功能,動物、人都有代償?shù)墓δ。代償分為三種,一種是代謝代償,第二種是功能代償,第三種是結(jié)構(gòu)代償。我們今天重點(diǎn)講功能代償和結(jié)構(gòu)代償。上一個期我們講的人眼在看近的時候會產(chǎn)生三聯(lián)運(yùn)動調(diào)節(jié)、集合、瞳孔縮小,這都屬于功能代償,就是我們的眼睛為了適應(yīng)不同目標(biāo)物體能夠看清而產(chǎn)生的一種功能,是產(chǎn)生的一種功能。功能性代償有一個好處,就是它來的快,特別便捷。但是功能性代償它需要人體的各個器官、各個肌肉去配合,所以說長時間的功能代償容易產(chǎn)生嚴(yán)重的視疲勞。但是人和生物這種代償功能,除了功能代償,它還有一個結(jié)構(gòu)代償,長時間的功能代償就會誘發(fā)結(jié)構(gòu)代償,就像這個青蛙一樣,我們舉個例子,青蛙生活在水邊,它小時候生活在水里,長大以后生活在水邊,它為了適應(yīng)環(huán)境,它的身體就發(fā)生了一個結(jié)構(gòu)性的改變,我們叫結(jié)構(gòu)代償,就是它既可以在陸地呼吸,也可以在水里呼吸。
大家知道它在水里怎么呼吸?小時候它是有腮,但是長大以后它可以通過皮膚產(chǎn)生呼吸,那我們?nèi)说难劬﹂L時間看近,就是像我們的孩子長時間看書、寫作業(yè)、調(diào)節(jié)集合,這種功能代償睫狀肌、內(nèi)直肌、眼外肌,老是在使勁,這時候就開始誘發(fā)結(jié)構(gòu)代償,眼睛長時間的這個疲勞就會給大腦釋放出一個信號,這個時候眼球就開始為了適應(yīng)這種經(jīng)常性出現(xiàn)了看近的狀態(tài),開始改變眼睛的形態(tài)。
就像青蛙改變自己的身體組織一樣,它改變眼睛的形態(tài),改變眼睛的結(jié)構(gòu)兩種。第一屈光系統(tǒng)的改變,就是我們的眼角膜曲率可能會變大,角膜曲率可能會變大。另外一種就是我們經(jīng)常講的眼軸的拉長,角膜曲率的變大,眼軸的拉長都屬于結(jié)構(gòu)性代償,就是我們的眼睛為了適應(yīng)長時間看近,而不是過多的疲勞,靠動用功能代償這種方式去解決看近的這種問題,這時候它自然而然發(fā)生一個結(jié)構(gòu)性的變化,就是我的眼睛直接就能適應(yīng)這個,通過結(jié)構(gòu)之間就能適應(yīng)看近,這個時候近視眼就產(chǎn)生了,我們說的軸性近視、曲率性近視就產(chǎn)生了,這是不可逆的。
當(dāng)發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化的時候,我們再去看遠(yuǎn)的時候就看不清了,因?yàn)檠劬Φ倪@個結(jié)構(gòu)角膜曲率也好,眼軸也好,是在適應(yīng)近距離的用眼的狀態(tài)。所以說賈老當(dāng)年為了研發(fā)近視防控的方法產(chǎn)品,然后通過小雞實(shí)驗(yàn),通過調(diào)節(jié)學(xué)說、集合學(xué)說,然后再提出了自己的近代償學(xué)說,受到了眾多專家的認(rèn)可,也依此研發(fā)出了復(fù)合型防治近視三用眼鏡,所以說復(fù)合型防治三用眼鏡依托的就是調(diào)節(jié)集合學(xué)說,以及賈銳鋒教授提出的近代償學(xué)說也是腦性近視學(xué)說。