互动科普

图： 王宁利

人们常说眼睛是心灵的窗户，它让我们看到五彩缤纷的大千世界，感受到自然的光电声影，传递着世间的喜怒哀乐⋯⋯眼睛是视觉传导通路中重要的感受器官，人类获得的外界信息80％以上都有赖于视觉。而眼睛的功能和带给人类的重大意义远过于此，本期“特别策划”将带您一同探索眼睛里的神秘世界！

人的一生中，眼睛与其他器官一样，经历了产生、发育、成熟和衰老的过程。人类眼睛的发生是从胚胎形成第三周开始的。眼及眼的附属器分别由神经外胚叶、表皮外胚叶、神经嵴细胞及中胚叶发育而来。伴着婴儿的第一声啼哭，眼睛也迎来了第一缕阳光，从此，眼的发育开始了另一段新的旅程。新生儿的眼轴大约为16毫米，相当于正常成年人眼轴的2/3。在小婴儿的世界里，母亲的形象仍然是模糊不清的。随着全身的生长发育、外界的光线刺激等，婴儿的眼轴在不断增长，眼的各种组织细胞也在成熟中。到了6岁左右，双眼的视力可达到正常水平。“夕阳无限好，只是近黄昏”，人到老年，眼睛同样面临因组织细胞衰老而引起的一系列问题，从而影响老年人的视力。

因为有了双眼感知世界，我们向往光明，畏惧黑暗。海伦·凯勒的《假如给我三天光明》中，由于双目失明给人带来的巨大痛苦无疑让每位读者都刻骨铭心。目前，全世界范围内，主要的致盲性眼病包括白内障、青光眼、糖尿病视网膜病变、年龄相关性黄斑病变，等等。据推算，到2020年，全球盲人数量将上升到7500万人。就我国而言，目前约有500多万盲人，占全世界盲人总数的18％，目前每年约有45万人失明，而且速度还在增加。如果任由这个速度发展而不采取更加积极有效的措施, 到2020年，预计盲人数将达到2000万人，这将成为一个严重的公共卫生及社会问题。

作为一名眼科医生—光明的使者，看到许多患者因各种眼疾造成视力低下甚至生活在黑暗中而痛苦挣扎，笔者认为，改善病患视觉质量，提高视力，让每个人都拥有“看见”的权利，是眼科医生义不容辞的责任，也是眼科领域新兴科技的最终目标。人工视觉的研究最早始于20世纪二三十年代，常用的方法包括人工视网膜技术和电刺激视觉中枢技术。少数病人应用这些技术后产生神奇的、令人振奋的效果。但人工视觉技术的效果距离模拟真实的视觉还有很长的一段路，这是一个跨多学科的研究领域，更需要生物学、工程学等其他学科的人才共同努力。此外，目前许多眼病的研究都已深入到基因水平。寻找到这些疾病的致病基因也为下一步基因治疗提供了可能性。令人兴奋的是，眼病的基因治疗已经成为这个领域的佼佼者。2007年开始了第一个针对遗传性致盲性眼病Leber先天性黑朦的RPE65基因治疗临床试验，随后又有其他研究组报道了令人鼓舞的阳性治疗结果，开辟了分子水平治疗视网膜疾病的新时代。此外，其他一些眼病、例如Stargardt′s 病、视网膜色素变性，年龄相关性黄斑变性（AMD）等也在开展基因治疗的临床试验。相信在不久的未来，这些曾经让眼科医生束手无策的眼疾将不再成为光明的杀手。

人眼是一个相对独立的视觉感受器官，其独特的组织结构和重要的解剖位置，更成为研究颅脑疾病、心血管疾病等全身系统性疾病的门户。正因为人眼的解剖位置紧邻大脑，视神经经眼眶入颅内走形，成为颅神经的一支，所以患者视力下降和眼球运动的异常往往成为颅内病变的警示。例如，当颅内压力增高时，眼底视盘出现水肿，患者的视力会出现不同程度的下降。再比如，一些患者因视野缺损视力下降就诊眼科，经过检查发现原来是脑内发生了肿瘤累及视神经造成的。此外，对患有心血管疾病、糖尿病等的患者，通过眼底镜对视网膜血管的观察，可对全身其他血管病变情况进行判断。

其实，人眼捕捉到的光信号是如何转化为电信号，然后经视神经传导至大脑视皮层中枢，在脑内又经历了哪些复杂的信息加工最终呈现出清晰物象的过程，目前仍然不十分清楚。对于视觉信息传导、加工、处理的研究更需要视觉科学、脑科学、信息学等多学科科研人员共同努力。正是我们对人眼各种视觉感知的不断探索，为三维甚至四维立体视觉科技、动漫产业、色彩错视现象等视觉效果技术带来了革命。

随着科学技术的迅猛发展和研究的深入，对人类视觉系统的发育和复杂视信号传导以及大脑成像的原理将会有更新的认识。相信因神经性和血管性失明的患者重见光明绝非遥不可及的梦想，让每个人拥有更清晰的视觉是眼科医生共同追求的目标。

（本文发表于《科学世界》2012年第4期）