Краткосрочные эффекты воздействия света с различной длиной волны и индуцированной оптической дефокусировки на осевую длину глаза у студентов с эмметропией

Использование мобильных телефонов широко распространено в цифровую эпоху, что потенциально влияет на здоровье глаз. Цель исследования — оценка воздействия различных длин волн экрана мобильного телефона, а также индуцированной миопической и гиперметропической дефокусировки на состояние глаз. Материал и методы. Предварительное и послетестовое квазиэкспериментальное исследование включало 50 студентов-эмметропов в возрасте 20,68 ± 0,98 года без нарушений со стороны глаз или общего состояния здоровья и без значительной рефракционной ошибки по данным ретиноскопии в Пакистанском институте офтальмологии, глазной больнице Al-Shifa Trust (Равалпинди) с использованием невероятностной оценочной выборки. Осевая длина глаза измерялась с помощью IOL Master 800 после тщательного офтальмологического обследования. Источником воздействия на орган зрения фиолетового, синего, желтого, белого, зеленого и красного света было мобильное приложение Android «Flash Screen». Миопическую дефокусировку вызывали с помощью линз +3,00 D, а гиперметропическую — с помощью линз -3,00 D. Данные были проанализированы с помощью пакета Jaffery Amazing Statistical Package (JASP). Результаты. Исходная длина передне-задней оси глаза (ПЗО), составлявшая 23,235 ± 0,657 мм, существенно менялась в ответ на экспозицию всех перечисленных цветов, как с наведением миопического и гиперметропического дефокуса, так и без него. Достоверное укорочение ПЗО отмечено под действием фиолетового и в меньшей степени голубого цвета (p < 0,001). Желтый цвет незначительно изменял ПЗО. Длинноволновый (зеленый и красный) свет вызывал удлинение ПЗО (p < 0,001), причем гиперметропический дефокус усиливал этот эффект. Заключение. У эмметропов длина ПЗО изменяется в ответ на воздействие света разной длины волны как результат продольной хроматической аберрации - спектрального дефокуса, который доминирует над оптическим дефокусом.

1. Electromagnetic Radiation — Hill — Major Reference Works — Wiley Online Library, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/3527600434.eap112.pub3 (accessed 24 July 2024).

2. Halliday D, Resnick R, Walker J. Fundamentals of physics. John Wiley & Sons, https://elearn.daffodilvarsity.edu.bd/pluginfile.php/987150/mod_label/intro/fundamentals-of-physics-textbook.pdf

3. Nassau K. The fifteen causes of color. In: AZimuth. Elsevier. North-Holland. 1998; 1: 123–68. https://doi.org/10.1016/S1387-6783(98)80007-X

4. Thakur S, Dhakal R, Verkicharla PK. Short-term exposure to blue light shows an inhibitory effect on axial elongation in human eyes independent of defocus. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2021 Dec 1; 62 (15): 22. doi: 10.1167/iovs.62.15.22

5. Verkicharla P, Thakur SK. Impact of short-term exposure to short, middle, and long-wavelength of light and optical defocus on axial elongation in humans. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2021; 62: 1379. https://iovs.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2774696

6. Read SA, Collins MJ, Sander BP. Human optical axial length and defocus. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010 Dec; 51 (12): 6262–9. doi: 10.1167/iovs.10-5457

7. Torii H, Kurihara T, Seko Y, et al. Violet light exposure can be a preventive strategy against myopia progression. EBioMedicine. 2017 Feb; 15: 210–9. doi: 10.1016/j.ebiom.2016.12.007

8. Jeong H, Kurihara T, Jiang X, et al. Suppressive effects of violet light transmission on myopia progression in a mouse model of lens-induced myopia. Exp Eye Res. 2023 Mar; 228: 109414. doi: 10.1016/j.exer.2023.109414

9. Ji S, Mao X, Zhang Y, Ye L, Dai J. Contribution of M-opsin-based color vision to refractive development in mice. Exp Eye Res. 2021 Aug; 209: 108669. doi: 10.1016/j.exer.2021.108669

10. Yu M, Liu W, Wang B, Dai J. Short wavelength (blue) light is protective for lens-induced myopia in guinea pigs potentially through a retinoic acid-related mechanism. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2021 Jan 4; 62 (1): 21. doi: 10.1167/iovs.62.1.21

11. Gawne TJ, Ward AH, Norton TT. Juvenile Tree shrews do not maintain emmetropia in narrow-band blue light. Optom Vis Sci. 2018 Oct; 95 (10): 911–20. doi: 10.1097/OPX.0000000000001283

12. Rucker FJ, Wallman J. Chick eyes compensate for chromatic simulations of hyperopic and myopic defocus: evidence that the eye uses longitudinal chromatic aberration to guide eye-growth. Vision Res. 2009 Jul; 49 (14): 1775–83. doi: 10.1016/j.visres.2009.04.014

13. Norton TT, Khanal S, Gawne TJ. Tree shrews do not maintain emmetropia in initially-focused narrow-band cyan light. Exp Eye Res. 2021 May; 206: 108525. doi: 10.1016/j.exer.2021.108525

14. Zou L, Zhu X, Liu R, et al. Effect of altered retinal cones/opsins on refractive development under monochromatic lights in guinea pigs. J Ophthalmol. 2018 Feb 20; 2018: 9197631. doi: 10.1155/2018/9197631

15. Dong L, Shi XH, Kang YK, et al. Amphiregulin and ocular axial length. Acta Ophthalmol (Copenh) 2019 May; 97 (3): e460–e470. doi: 10.1111/aos.14080

16. Timucin OB, Arabaci M, Cuce F, et al. The effects of light sources with different spectral structures on ocular axial length in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Exp Eye Res. 2016 Oct; 151: 212–21. doi: 10.1016/j.exer.2016.08.018

17. Smith EL, Hung L, Arumugam B, et al. Effects of long-wavelength lighting on refractive development in infant rhesus monkeys. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015 Oct; 56 (11): 6490–500. doi: 10.1167/iovs.15-17025

18. Ward AH, Norton TT, Huisingh CE, et al. The hyperopic effect of narrow-band long-wavelength light in tree shrews increases non-linearly with duration. Vision Res. 2018 May; 146–7: 9–17. doi: 10.1016/j.visres.2018.03.006

19. Torii H, Mori K, Okano T, et al. Short-term exposure to violet light emitted from eyeglass frames in myopic children: a randomized pilot clinical trial. J Clin Med. 2022 Oct 11; 11(20): 6000. doi: 10.3390/jcm11206000

20. Jiang X, Pardue MT, Mori K, et al. Violet light suppresses lens-induced myopia via neuropsin (OPN5) in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 Jun 1; 118 (22): e2018840118. doi: 10.1073/pnas.2018840118

21. Nguyen M-TT, Vemaraju S, Nayak G, et al. An opsin 5-dopamine pathway mediates light-dependent vascular development in the eye. Nat Cell Biol. 2019 Apr; 21 (4): 420–9. doi: 10.1038/s41556-019-0301-x

22. Lou L, Ostrin LA. Effects of narrowband light on choroidal thickness and the pupil. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2020 Aug 3; 61 (10): 40. doi: 10.1167/iovs.61.10.40

23. Jiang L, Zhang S, Schaeffel F, et al. Interactions of chromatic and lens-induced defocus during visual control of eye growth in guinea pigs (Cavia porcellus). Vision Res. 2014 Jan; 94: 24–32. doi: 10.1016/j.visres.2013.10.020