Мир невысокой четкости Как ученые пытаются спасти человечество от эпидемии близорукости
Автор: Виктор Зайковский
Близорукость, или то, что мы обычно называем близорукостью, возникает, когда глазное яблоко становится слишком длинным — оно деформируется от почти идеально круглой до овальной формы — и тогда глаз фокусирует свет не на сетчатке, а немного перед ней, из-за чего удаленные объекты кажутся размытыми. Чем длиннее становится глазное яблоко, тем хуже зрение. Офтальмологи измеряют это искажение в диоптриях, которые означают силу линзы, необходимой для приведения зрения в норму. Все, что хуже минус 5 диоптрий, считается «высокой близорукостью» — от 20 до 25 % диагнозов близорукости во всем мире относятся к этой категории. В Китае до 90 % подростков и молодых людей страдают близорукостью.
В 1950-х годах этот показатель составлял всего 10 %. Исследование, проведенное в 2012 году в Сеуле, показало, что 96,5 % 19-летних мужчин страдают близорукостью. Среди старшеклассников Тайваня этот показатель составляет около 90 %. В США и Европе уровень близорукости среди всех возрастов значительно ниже 50 %, но в последние десятилетия он резко возрос. По оценкам специалистов, к 2050 году половина населения Земли будет нуждаться в очках, контактных линзах или хирургическом вмешательстве, чтобы видеть предметы в другом конце комнаты. Высокая степень близорукости сегодня является основной причиной слепоты в Японии, Китае и Тайване.
Поскольку большая часть населения Тайваня уже живет с близорукостью, это государство предвидит, что может произойти с остальными. И эта страна может оказаться лучшим местом для поиска решений.
Если ехать на скоростном поезде на юг из Тайбэя, столицы Тайваня, то уже за несколько миль можно увидеть смог, висящий над Гаосюном и размывающий края зданий. Во время японской оккупации, закончившейся в 1945 году, небольшой торговый порт превратился в один из крупнейших городов Тайваня. А в последующие четыре десятилетия, когда Тайвань стремительно превратился из страны с преимущественно сельскохозяйственной экономикой в промышленную державу, изменилась и жизнь его граждан. Семьи стекались в тесные многоквартирные дома, которые до сих пор составляют большую часть городского жилья. Пей-Чанг Ву родился в Гаосюне в 1970 году, в самый разгар преобразований в городе. Его бабушка и дедушка, ни один из которых не был близоруким, были фермерами в центральной части Тайваня. Оба его родителя были учителями и, как многие азиатские родители, придавали огромное значение образованию как одному из немногих рычагов, за которые они могли потянуть, чтобы продвинуться в обществе. Его отец придерживался строгого распорядка дня: подъем в 5 утра для занятий каллиграфией и скрипкой, школа с 7:30 до 16:00. Вечером, когда Ву возвращался домой, он должен был доделать свои школьные дела. По выходным он участвовал в конкурсах каллиграфии. К 9 годам у Ву была диагностирована близорукость.
Во всем модернизирующемся мире эта картина повторялась. Чтобы экономика постоянно развивалась, образование должно было занять центральное место, и по мере того как это происходило, показатели близорукости начали расти. Но никто этого не заметил ни на Тайване, ни где-либо еще.
Однажды летом в начале 1980-х годов группа студентов колледжа собралась в Чэнкунлинге, военном учебном центре Тайваня, на церемонию, посвященную началу их обязательной национальной службы. Поначалу церемония проходила спокойно. Один кадет — высокий, с хорошей осанкой — получил винтовку от имени своих одноклассников, символизируя их долг защищать свою страну. Когда министры образования и обороны поднялись, чтобы произнести свои речи перед молодыми людьми, которые, как они надеялись, станут будущим Тайваня, солнце также поднялось в небо за сценой. Правительственные чиновники были ослеплены бликами, отражавшимися от сотен очков. Эта церемония послужила основой для шутки о том, как отразить вторжение инопланетян, — просто попросить тайваньских студентов смотреть вверх, — а также послужила толчком к борьбе правительства с близорукостью.
Первым шагом было осознание масштабов проблемы. Президент, встревоженный случившимся, попросил чиновников здравоохранения начать регулярное исследование уровня близорукости на Тайване. Это позволило выявить ранее скрытую проблему, которая, похоже, усугублялась. К 1990 году уровень близорукости среди тайваньских 15-летних подростков вырос до 74 %.
В начале 1990-х годов Ву поступил в медицинскую школу, и ему стали мерещиться мушки, когда он закрывал глаза. Поначалу парень не обращал на них внимания и сосредоточился на своей начинающейся карьере офтальмолога. Но во время ординатуры Ву осмотрел сотни пациентов с отслоением сетчатки, у которых были такие же симптомы. Он начал беспокоиться о своем собственном зрении, поэтому попросил одного из своих профессоров обследовать его глаза, и тот обнаружил разрыв в сетчатке.
Ву повезло. Это оказался небольшой разрыв, его можно было устранить с помощью лазера за пять минут. Свет, проходящий через зрачок, создает рубцовую ткань, к которой может прикрепиться сетчатка. Ву решил, что на нем лежит ответственность за спасение других людей от высокой близорукости и ее потенциальных осложнений.
В 1999 году правительство созвало группу экспертов в области медицины и образования, чтобы попытаться решить эту проблему. Джен-Йи Ву, работавшего в Министерстве образования и защитившего докторскую диссертацию по проблемам зрения, попросили написать для школ ряд рекомендаций по борьбе с близорукостью. В том же году он опубликовал тонкую зеленую книжку, полную советов для учителей. В ней уделялось пристальное внимание высоте парт (чтобы тексты находились на правильном расстоянии от глаз) и освещению помещений, а также рекомендовались упражнения для расслабления глаз, включая массаж точек вокруг глаз и на лице. В ней также официально закреплено правило 30/10: 10-минутный перерыв для того, чтобы посмотреть вдаль после каждых получасовых занятий чтением или просмотром экрана. Но все это не помогло. Показатели близорукости продолжали расти, потому что, как выяснилось, Тайвань, да и весь мир совершенно неправильно представляли себе, как бороться с близорукостью.
Вот неполный список вещей, которые обвиняли в близорукости: беременность, курение трубки, каштановые волосы, длинные головы, выпуклые глаза, слишком много жидкости в глазах, недостаточно жидкости в глазах, мышечные спазмы, социальный класс. Народные теории менялись вместе с технологиями. Спросите людей сегодня, и они, скорее всего, обвинят в этом смартфоны и видеоигры. А до этого — сидение слишком близко к телевизору и чтение под одеялом с фонариком. Все эти виды деятельности подпадают под широкую категорию «работы вблизи» — использование глаз для рассматривания чего-то, находящегося близко к лицу, — которая на протяжении веков была главным козлом отпущения. В 1611 году астроном и ученый Иоганн Кеплер писал: «Те, кто в молодости много занимаются вблизи, становятся близорукими». В середине XIX века существовало приспособление под названием «миоподиортикон», предназначенное для постепенного перемещения книги назад во время чтения, чтобы укрепить способность глаза адаптироваться к объектам на разных расстояниях. В книге «Гигиена глаз в школах» Германа Кона, опубликованной в 1883 году, уделялось пристальное внимание освещению и пропагандировалось использование подголовников, чтобы физически предотвратить слишком близкое расположение глаз к тексту во время чтения.
Лишь в середине 1990-х годов стало возможным лучше понять, что вызывает близорукость и что может ее предотвратить. В эти годы австралийский исследователь Ян Морган наткнулся на научную загадку, которая поглотила следующие 25 лет его жизни. Морган работал научным сотрудником в Австралийском национальном университете в Канберре, где изучал нейротрансмиттер дофамин и его роль в сигнальных системах глаза. Тогда он мало что знал о близорукости. Но в ходе еженедельных обзоров новейшей научной литературы начал знакомиться с первыми данными о растущей эпидемии близорукости, поступающими из Азии. Он не мог понять, как может быть, что уровень близорукости у детей, оканчивающих школу в Восточной Азии, приближается к 80 %, а в его родной Австралии гораздо ниже. Вскоре он обнаружил: у инуитов в 1970-х годах распространенность близорукости выросла с 5 до более чем 60 % за одно поколение. Генетика не могла объяснить такой скачок. Однако резкое повышение уровня школьного образования среди молодых инуитов могло.
Морган начал искать лучшее понимание причин близорукости, и к началу 2000-х годов он был убежден, что у этого бума должна быть поведенческая причина. Но если в этом действительно виновата близорукость, то почему меры, опробованные в Китае и на Тайване, не принесли никаких результатов? В 2003 году вместе с коллегами Кэтрин Роуз и Полом Митчеллом Морган начал двухлетнее исследование тысяч 6–12-летних детей в Сиднее в поисках различий в образе жизни, которые могли бы объяснить более низкий уровень близорукости у них. Они использовали метод, называемый циклоплегической авторефракцией, при котором глаза пациента сначала расслабляются с помощью глазных капель, а затем аппарат измеряет, как свет фокусируется на задней стенке глаза, обеспечивая объективную оценку длины глазного яблока.
Результаты, опубликованные в знаменательной статье 2008 года, подтвердили подозрения Моргана. Как и ожидалось, общий уровень близорукости среди австралийских 12-летних детей, составляющий около 13 %, был значительно ниже, чем в Азии. Морган и его команда также опросили участников исследования об их распорядке дня и увлечениях и обнаружили удивительную взаимосвязь. Чем больше времени дети проводили на улице, тем меньше была вероятность развития у них близорукости.
Следующий вопрос заключался в том, почему. По его мнению, все упирается в дофамин — нейромедиатор, который он изучал до того, как занялся исследованием близорукости. «Мы знали, что свет стимулирует выделение дофамина из сетчатки и что дофамин может контролировать скорость удлинения глазного яблока, — говорит Морган. — Поэтому, как только у нас появились реальные эпидемиологические доказательства того, что пребывание на свежем воздухе имеет большое значение, механизм стал для нас совершенно очевидным». Без достаточного воздействия солнечного света глазное яблоко становится все длиннее, изображения фокусируются перед сетчаткой, и зрение становится нечетким. В августе 2008 года Морган опубликовал работу, в которой, по его мнению, содержался ключ к решению проблемы эпидемии близорукости в Азии.
В это время в клинике Ву было многолюдно — родители с маленькими детьми постоянно обращались за лечением близорукости. Например, ортокератологические контактные линзы улучшают зрение путем временного придания роговице другой формы, напоминая о том, как древние китайские солдаты, по преданию, спали с мешками с песком на глазах для достижения того же эффекта. Есть еще атропин — мышечный релаксант, получаемый из ядовитых растений паслена и мандрагоры. Паслен был известен как белладонна, и женщины в Италии эпохи Возрождения, а может быть, и до Клеопатры использовали его для расширения зрачков, чтобы казаться красивее. Атропин парализует цилиарную мышцу, которая контролирует размер зрачка и, по неясным пока ученым причинам, также замедляет прогрессирование близорукости. С 2008 года появились новые методы лечения: контактные линзы miSight и очки MiyoSmart, которые останавливают рост глаза, манипулируя световым потоком.
В своих исследованиях на Тайване Ву наблюдал тот же феномен, который зафиксировал Морган: больше времени на свежем воздухе — меньше близорукость. Но Ву знал, что ни один из этих методов лечения не устраняет основную причину проблемы. Будучи новоиспеченным членом Тайваньского консультативного комитета по охране зрения, он каждую неделю собирал своих коллег, чтобы проанализировать последние научные исследования в области близорукости. В качестве дополнительного стимула он даже уговорил свою мать приготовить закуски. Во время одного из таких четверговых заседаний, когда в воздухе витал запах домашней еды, Ву узнал об исследованиях Яна Моргана в Австралии и решил провести свою собственную версию сиднейского исследования близорукости в Чимее, на острове у западного побережья Тайваня. Он наблюдал тот же феномен: больше времени на свежем воздухе — меньше близорукости.
Примерно в то же время Ву представилась возможность пойти на шаг дальше Моргана — перейти от простого наблюдения за проблемой близорукости к борьбе с ней. Его сын начинал учиться в начальной школе, и родители будущих учеников были приглашены на ознакомительную беседу. В конце директор предоставил слово для вопросов. Ву поднял руку и высказал свои опасения по поводу того, как тайваньское школьное образование может повлиять на зрение его сына. Другие руки начали подниматься. У одной женщины дочь в третьем классе уже имела минус 2 диоптрии, и она боялась за своего сына. Ву увидел возможность применить теорию Моргана на практике.
В то время правительство Тайваня призывало школы выключать свет в классах и отправлять детей на улицу на переменах, чтобы сэкономить электричество, а не глаза. Ву убедил директора школы, в которой учился его сын, пойти дальше и выводить детей на улицу 6 раз в день, что в сумме давало дополнительные 6,5 часов пребывания на свежем воздухе каждую неделю. Когда Ву проводил измерения в начале программы, в феврале 2009 года, распространенность близорукости среди детей 7–11 лет как в школе его сына, так и в другой школе, которую он использовал в качестве контрольной для своего эксперимента, составляла около 48 %. Через год в контрольной школе количество новых случаев близорукости было почти в два раза больше, чем в школе его сына.
Ву также работал над тем, чтобы воплотить результаты своих исследований в простую программу, которую можно было бы распространить по всей стране. Для этого ему нужно было знать, сколько времени дети должны проводить на свежем воздухе. Ву вспомнил исследование Яна Моргана, который установил, что австралийские дети проводят на улице в среднем 13,5 часов в неделю. Так 2 часа в день стали краеугольным камнем тайваньской национальной стратегии борьбы с близорукостью, запущенной в 2010 году. Она получила название Tian-Tian 120, что переводится как «каждый день 120» — по количеству минут, которые дети должны проводить на улице каждый день.
Результаты программы Tian-Tian 120 были немедленными и впечатляющими. После нескольких лет тенденции к росту распространенность близорукости среди тайваньских детей младшего школьного возраста достигла пика в 2011 году и составила 50 %, а затем начала снижаться. Через несколько лет этот показатель составил 46,1 %.
В 2014 году молодой офтальмолог из округа Илань, расположенного на суровом северо-восточном побережье Тайваня, начал проект, который, как он надеялся, позволит полностью искоренить близорукость высокой степени. Дер-Чонг Цай, который разделяет искреннюю энергию Ву, впервые заинтересовался здоровьем глаз во время обучения в Национальном медицинском центре обороны Тайваня. Затем он работал в Главном госпитале ветеранов Тайбэя, а с работами Ву и Моргана по близорукости познакомился после получения степени доктора эпидемиологии в начале 2010-х годов. Он был впечатлен, но догадывался, что вмешательство даже на более ранних этапах, чем начальная школа, может существенно изменить ситуацию — не только замедлить прогрессирование близорукости, но и остановить ее развитие. Было установлено: за каждый год задержки начала развития близорукости конечная тяжесть заболевания снижается на 0,75 диоптрии — поймайте ее достаточно рано, и, возможно, вам удастся сделать так, чтобы ребенку никогда не понадобились очки.
Сейчас в округе Илань действует одна из самых амбициозных программ по профилактике близорукости в мире. Каждый год Цай и его команда посещают все дошкольные учреждения в регионе, проводя скрининговые тесты, чтобы выявить так называемую «премиопию» — самые ранние признаки того, что глазное яблоко удлиняется. Цай хочет выявить детей, чьи глазные яблоки уже слишком длинные для их возраста — у которых, возможно, еще нет близорукости, но которые могут оказаться в группе повышенного риска после начала обучения в школе.
Сегодня Цай обследует более 98 % дошкольников в округе Илань. Он обнаружил сотни случаев предварительной близорукости, которые были бы замечены гораздо позже, когда она была уже более развита. Детям, наиболее подверженным риску развития близорукости, назначают атропин, и результаты впечатляют. К концу 2016 года программа в Илане позволила снизить распространенность близорукости в регионе на 5 %. Благодаря инициативе Tian-Tian 120, направленной на детей старшего возраста, и программе Yilan Тайвань, похоже, наконец-то одержал верх в своей долгой борьбе с близорукостью.
Затем наступил ковид, и целое поколение детей на несколько месяцев застряло дома. Исследования показали, что в Китае, Турции, Гонконге и Индии близорукость усилилась во время пандемии. Тайвань не стал исключением.
Но пандемия укрепила то, что уже было глобальной проблемой. При нынешнем развитии событий вирусные заболевания, загрязнение воздуха и экстремальная жара — это лишь некоторые из тех факторов, которые будут и дальше заставлять детей оставаться дома. К 2050 году, по данным Международного института близорукости, 10 % населения Земли будут страдать близорукостью высокой степени, а до 70 % из них будут иметь патологическую близорукость — такую, которая приводит к слепоте. Таким образом, потеря зрения или слепота затронет до 680 миллионов человек, что будет иметь катастрофические последствия для экономики и системы здравоохранения.
В этом смысле тайваньский бум близорукости — это размытый проблеск потенциально размытого будущего, в котором технологии должны компенсировать изменения в обществе, приводящие к развитию близорукости. Ян Морган участвовал в разработке прототипов классных комнат со стеклянными стенами в Китае, что позволило детям проводить время на свежем воздухе без необходимости сокращать образовательный процесс. Другие исследования показывают: воздействие яркого красного света прямо в глаз с помощью специального аппарата может замедлить прогрессирование близорукости. Но многие из существующих методов лечения дороги и подходят не всем. Некоторые офтальмологи предсказывают будущее, в котором плохое зрение, как и кривые зубы, станет признаком бедного детства. Другие утверждают: профилактика близорукости должна финансироваться государством.
Хотя дети в тайваньском уезде Илань переживали пандемию примерно так же, как и все остальные, — меньше времени проводили на свежем воздухе и больше смотрели на экраны, — вмешательство в ситуацию, когда дети еще совсем маленькие, оказалось наилучшей стратегией: по всему округу показатели близорукости у дошкольников оставались стабильными на протяжении периода изоляции. Возможно, технологии и индустриализация внесли свой вклад в проблему близорукости, но иногда лучшие решения оказываются дешевыми и простыми. То есть для профилактики близорукости нужно всего лишь чаще выходить на улицу и смотреть по сторонам.
