李炳 邸悅李濤周曉東

許曉麗 江睿 褚仁遠

·基礎(chǔ)研究·

頻閃光誘導(dǎo)豚鼠近視與焦慮樣行為變化的觀察△

李炳 邸悅＊李濤＊周曉東＊

目的探討頻閃光誘導(dǎo)的近視豚鼠所表現(xiàn)出的焦慮樣行為的變化。方法3周齡短毛三色種豚鼠20只，隨機分為正常對照組和模型組。對照組為正常光照組，模型組給予0.5 Hz，0～600 lux亮度的頻閃光照，每3周記錄屈光度，頻閃光照12周后進行眼底照相，并進行高架十字迷宮檢測和曠場檢測。結(jié)果光照前2組之間生物學(xué)測量參數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義，隨時間延長，模型組豚鼠的屈光度增加（P＜0.001），眼底出現(xiàn)裂紋狀紋理。同時，模型組豚鼠在高架中的開臂滯留時間百分比為（3.97±1.15）％，在曠場中的水平總位移為（373.45±73.23）cm，直立次數(shù)為（1.10±0.46）次，相對于對照組均顯著減少（P＜0.001）。結(jié)論頻閃光誘導(dǎo)的豚鼠近視后可表現(xiàn)出焦慮樣行為改變。（中國眼耳鼻喉科雜志，2013，13：289-292）

頻閃光；近視；行為

視覺系統(tǒng)通過視覺信號控制眼球正視化，一旦受到異常的視覺刺激，將導(dǎo)致原有生長模式遭到破壞，新的生長模式將使眼球生長加速或延緩，從而導(dǎo)致屈光狀態(tài)改變。而頻閃光由于其強烈的明暗對比，可造成一種典型的光覺異常環(huán)境，從而影響視覺信息的形成和視覺的感知。當(dāng)前隨著手機、電視、電腦的廣泛應(yīng)用，頻繁跳動的字幕，閃爍的屏幕圖像，不斷彈進、彈出的網(wǎng)頁窗口均大大增加了眼睛干澀、異物感、視物模糊、眼睛酸脹等癥狀的發(fā)生，這種由于視頻終端而引起的相關(guān)癥狀統(tǒng)稱為視屏終端綜合征（visual display terminal syndrome，VDT綜合征）［1］。無論是宏觀環(huán)境下的“光污染”，還是日常生活環(huán)境中人們不得不面對的VDT綜合征，頻閃光均是其中重要的組成部分。只有在人工照明的環(huán)境下才會出現(xiàn)頻閃光，而頻閃光作為一種異常的視覺體驗，不僅改變著眼睛對光覺的感知，而且影響著更為復(fù)雜的視覺感受，包括情緒和認知［2］。

1 材料與方法

1.1 材料 實驗動物：20只英國短毛三色種豚鼠，普通級，雄性，3周齡，來源于上海市松江區(qū)松聯(lián)動物養(yǎng)殖場［SCXK（滬）2007-0011］。各只動物屈光介質(zhì)透明。隨機分為2組：正常對照組和模型組，每組10只。飼養(yǎng)過程中保持飼養(yǎng)室安靜，溫度為（23±2）℃，相對濕度為50％，清潔飲水，標(biāo)準飼養(yǎng)。

主要儀器設(shè)備：頻閃調(diào)光器（由長沙以諾電氣自動化服務(wù)中心根據(jù)實驗要求訂制，采用單相正弦波交流電源，可自由設(shè)定頻閃頻率、亮度及頻閃節(jié)律）；免散瞳眼底照相機（TRC-NW200，TOPCON，日本，軟件版本IMAGEnet2000）；自動電腦驗光儀（Retinomax K-plus2，Nikon，日本）；高架十字迷宮（上海移數(shù)信息科技有限公司）；曠場（上海移數(shù)信息科技有限公司）。

1.2 方法 正常對照組給予正常光照時間為12 h/d；模型組鼠籠由控制器調(diào)節(jié)燈光頻閃頻率及照明亮度，頻閃照度峰值為600 lux，谷值為0 lux，頻率0.5 Hz（即1 s亮，1 s暗），每天照明12 h。2組給予光照時間均為6：00～18：00。

眼球屈光度測定：雙眼充分散瞳，先予Retinomax K-plus2型電腦驗光儀進行多次測量，初步確定豚鼠大致屈光度后行檢影驗光，梯度0.25 D，散光用半量等效球鏡折算。每只眼重復(fù)測量3次取平均值。

眼底照相：實驗第12周時結(jié)束，應(yīng)用TRC-NW200免散瞳眼底照相機對所有實驗豚鼠進行眼底照相。拍照時助手握持豚鼠位于照相機前合適位置，操作者多次拍照，選取最清晰一張圖片作為分析用圖。

高架十字迷宮檢測［3］：將豚鼠放入迷宮中央?yún)^(qū)，頭朝開臂，同時開啟攝像監(jiān)控器，記錄5 min內(nèi)豚鼠進入開臂和閉臂的次數(shù)及進入各臂的時間，分析開臂進入時間百分比值。

曠場試驗［4］：曠場為1.2 m×1.2 m，側(cè)壁高45 cm，底板和四壁為灰色，上部敞開，上方安置攝像頭記錄動物在曠場中的活動情況。記錄5min內(nèi)豚鼠在曠場中水平活動情況和垂直方向活動情況（直立次數(shù)）。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 每組豚鼠均取左眼進行統(tǒng)計分析。所有數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析，2組間比較采用獨立樣本t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組豚鼠左眼屈光度的改變 2組豚鼠在給予正常光照和頻閃光之前測定左眼屈光度，結(jié)果顯示2組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.325，P=0.749）；在模型組給予頻閃光照后的第3周，模型組豚鼠左眼的屈光度明顯升高（t=11.216，P＜0.001）；到了模型組給予頻閃光照后的第6周，模型組左眼屈光度繼續(xù)高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=18.464，P＜0.001）；此后模型組給予頻閃光照后的第9周（t=25.592，P＜0.001）和第12周（t=31.362，P＜0.001），模型組左眼屈光度均仍高于對照組，且差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（圖1）。

圖1. 正常對照組和模型組豚鼠左眼屈光度在實驗過程中的變化*示與同一時間點正常對照組相比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）

2.2 各組豚鼠眼底的變化 模型組給予頻閃光照12周后，2組豚鼠的眼底變化情況：正常對照組眼底視網(wǎng)膜多呈艾米灰色，色素分布均勻（圖2A）；而頻閃光誘導(dǎo)的近視模型組可見眼底色素分布不均，呈現(xiàn)出裂紋狀紋理（圖2B）。

圖2. 頻閃光誘導(dǎo)12周后2組豚鼠眼底改變（眼底照相）A：正常對照組；B：模型組

2.3 各組豚鼠的高架十字迷宮檢測結(jié)果 2組豚鼠在模型組給予頻閃光照前，經(jīng)高架十字迷宮檢測顯示：2組豚鼠的開臂滯留時間百分比分別為（33.75± 3.19）％及（35.17±3.98）％，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t= 0.279，P=0.783）。但是，模型組經(jīng)過12周的頻閃光照射，豚鼠的開臂滯留時間百分比為（3.97± 1.15）％，明顯低于正常對照組的（27.82±3.60）％，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=6.303，P＜0.001）（圖3）。

圖3. 在高架十字迷宮中正常對照組和模型組豚鼠的開臂滯留時間百分比的變化*示與相應(yīng)的正常對照組相比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）

2.4 各組豚鼠的曠場檢測中的結(jié)果 2組豚鼠在曠場檢測中主要觀察水平活動情況和垂直方向活動情況。首先，在模型組給予頻閃光照之前，2組豚鼠在曠場中的水平總位移分別為（1389.03±109.20）cm及（1238.64±77.52）cm，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=1.125，P=0.275）；但是，在模型組經(jīng)過12周的頻閃光照后，其水平總位移為（373.45±73.23）cm，明顯低于正常對照組的（1069.76±141.52）cm，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=4.370，P＜0.001）（圖4）。

圖4. 在曠場中正常對照組和模型組豚鼠的水平方向總位移的變化*示與相應(yīng)的正常對照組相比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）

其次，在模型組給予頻閃光照前，2組豚鼠在曠場中的直立次數(shù)分別為（12.10±1.07）次及（11.00± 1.29）次，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.656，P=0.520）；但是，在模型組經(jīng)過12周的頻閃光照射后，其直立次數(shù)為（1.10±0.46）次，明顯低于正常對照組的（7.80 ±0.75）次，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=7.570，P＜0.001）（圖5）。

圖5. 在曠場中正常對照組和模型組豚鼠的直立次數(shù)的變化*示與相應(yīng)的正常對照組相比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）

3 討論

在人工照明的環(huán)境下大量出現(xiàn)的頻閃光是否會對眼球發(fā)育造成影響，就這一問題，俞瑩等［5-6］通過將C57BL/6小鼠置于250 lux的光強度及2 Hz頻率的頻閃光環(huán)境中，證實頻閃光能誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生程度低于形覺剝奪的軸性近視。邸悅等［7-8］通過將出生后2周齡豚鼠置于亮1 s、暗1 s循環(huán)的頻閃光環(huán)境下，證實頻閃光可明顯刺激豚鼠眼球增長，屈光度和角膜曲率改變，引發(fā)視網(wǎng)膜電圖（ERG）α波潛伏期延長，視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)的變化，產(chǎn)生近視。

本研究通過應(yīng)用頻率0.5 Hz，頻閃光照度峰值為600 lux，谷值為0 lux的頻閃光照射豚鼠12周，也復(fù)制出了屈光度改變、出現(xiàn)裂紋狀紋理眼底的近視豚鼠模型。這與邸悅等［8］所報道頻閃光誘導(dǎo)的光覺異常性近視動物模型相一致，并給予了再次驗證。

人類在認識外部世界的過程中，80％以上的信息是通過視覺提供的。視覺系統(tǒng)與腦的許多高級功能密切相關(guān)，深入而系統(tǒng)地研究視覺通路及其信息加工，是眼科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和認知科學(xué)研究的前沿課題。因此，應(yīng)運而生的視覺行為學(xué)將研究的領(lǐng)域從視網(wǎng)膜一直延伸至視覺產(chǎn)生的終端——大腦視覺皮質(zhì)以及與之聯(lián)系的相關(guān)大腦高級皮質(zhì)區(qū)域，并與運動系統(tǒng)、聽覺系統(tǒng)等產(chǎn)生聯(lián)系，其內(nèi)涵與說服力更為深刻［9］。視覺行為學(xué)是基于動物的視覺和它們的自然生理反應(yīng)、活動或行為，通過實驗動物行為上的客觀定量或不定量表現(xiàn)來反證或評價其視覺或光覺的存在或變化。

視覺行為學(xué)作為一門交叉學(xué)科，國外還處在完善階段，所以本研究在視覺行為學(xué)方面，采用國際上比較認可的方法從焦慮的角度觀察頻閃光所誘發(fā)的近視對實驗動物情緒的影響。曠場試驗［3］，通過將近視動物放在開闊的場地中，觀測動物的水平方向的運動軌跡和垂直方向的直立次數(shù)，豚鼠在水平方向的總位移反映其自發(fā)活動情況，而豚鼠的直立情況反映的是其探究活動情況。高架十字迷宮實驗，是利用動物對新異環(huán)境的探究特性和對高懸敞開臂的恐懼形成矛盾沖突行為來考察動物的焦慮狀態(tài)。高架十字迷宮具有一對開臂和一對閉臂，嚙齒類動物由于嗜暗性會傾向于在閉臂中活動，但出于好奇心和探究性又會在開臂中活動。在面對新奇刺激時，動物同時產(chǎn)生探究的沖動與恐懼，這就造成了探究與回避的沖突行為，從而產(chǎn)生焦慮心理。豚鼠越焦慮，其在開臂的滯留時間百分比就越小。所以在本研究中反映出經(jīng)過頻閃光誘導(dǎo)的近視豚鼠自發(fā)活動減少、探究行為減少，而焦慮行為增加，呈現(xiàn)出焦慮抑郁樣的行為變化。

近視豚鼠所呈現(xiàn)出的這種行為學(xué)改變，究其原因，我們推測可能是近視導(dǎo)致視網(wǎng)膜上呈現(xiàn)出模糊的物像，這可能會影響到視覺信號的傳遞，以及視覺中樞和大腦皮質(zhì)對視覺信息的分析和整合，從而引起腦對外界事物或環(huán)境認知的偏差，最終導(dǎo)致情緒及認知功能改變。在這個過程中雖涉及的腦結(jié)構(gòu)及視覺通路多且復(fù)雜，但提示我們需要關(guān)注近視所造成的這些情感認知功能的改變，并為近視后的視力糾正，以及糾正后的視覺康復(fù)提出了新的問題。

［1］Yoshihara A，Yamanaka K，KawakamiM.Effects of polyphenol on visual fatigue caused by VDT work［J］.Int J Occup Saf Ergon，2009，15（3）：339-343.

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［3］Estanislau C，Ramos AC，F(xiàn)erraresi PD，etal.Individual differences in the elevated plus-maze and the forced swim test［J］.Behaviour Processes，2011，86（1）：46-51.

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［5］Yu Y，Chen H，Tuo J，et al.Effects of flickering light on refraction and changes in eye axial length of C57BL/6 mice［J］.Ophthalmic Res，2011，46（2）：80-87.

［6］俞瑩，陳輝，朱寅.閃爍光對C57BL/6小鼠屈光和眼軸的影響初步觀察［J］.中華眼視光學(xué)與視覺科學(xué)雜志，2011，13（2）：120-125.

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［8］邸悅，劉睿，李炳，等.持續(xù)頻閃光刺激對豚鼠視網(wǎng)膜電圖及組織病理的影響［J］.中華眼底病雜志，2012，28（4）：384-387.

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（本文編輯 諸靜英）

·教育園地·

試題與答案

許曉麗 江睿 褚仁遠

1.黃斑發(fā)育完全的時間約是：

A.出生后4個月；

B.胚胎第6個月；

C.1歲；

D.3歲；

E.2歲。

2.“Smooth vergence”指的是：

A.用遮蓋試驗+階梯三棱鏡法測量隱斜度；

B.用von Graefe法測量隱斜度；

C.用Risley棱鏡測量聚散度；

D.用階梯三棱鏡測量聚散度；

E.以上都不是。

3.不通過眶下裂的組織結(jié)構(gòu)有：

A.眼下靜脈；

B.第V腦神經(jīng)的上頜支；

C.第III、IV腦神經(jīng)；

D.顴神經(jīng)；

E.蝶腭神經(jīng)節(jié)分支。

4.視野中心出現(xiàn)啞鈴狀暗點首先應(yīng)考慮：

A.視網(wǎng)膜色素變性早期；

B.青光眼；

C.球后視神經(jīng)炎；

D.視盤水腫；

E.中心性漿液性視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜病變。

5.以下有關(guān)先天性上瞼下垂的臨床特點，不正確的是：

A.額部皮膚光滑，薄而無皺紋；

B.常伴眼球上轉(zhuǎn)運動障礙；

C.可伴其他先天異常如內(nèi)眥贅皮、眼球震顫等；

D.患者常將頭部后仰；

E.常為雙眼發(fā)病，但不一定對稱。

6.不符合先天性紅綠色盲特點的有：

A.女性多于男性；

B.多見性連鎖隱性遺傳??；

C.患者出生時即有；

D.有遺傳傾向；

E.一般雙眼對稱。

7.外傷性房角后退，其解剖學(xué)基礎(chǔ)是：

A.環(huán)形肌與放射狀肌纖維及縱行肌纖維分離；

B.環(huán)形肌及放射狀肌纖維與縱行肌纖維分離；

C.縱行肌纖維與鞏膜突分離；

D.環(huán)形肌及縱行肌纖維與放射狀肌纖維分離；

E.環(huán)形肌及縱行肌纖維與鞏膜突分離。

8.Meig綜合征的眼瞼癥狀是：

A.眼瞼閉合不全；

B.眼瞼痙攣；

C.瘢痕性瞼外翻；

D.眼瞼下垂；

E.機械性瞼內(nèi)翻。

9.滴眼劑有何種特點時，才能通透完整角膜：

A.低濃度；

B.脂溶性；

C.水溶性及脂溶性；

D.低滲透壓；

E.水溶性。

10.有關(guān)毒性眼前節(jié)反應(yīng)綜合征敘述錯誤的是：

A.發(fā)病時間多在術(shù)后5～8 d；

B.疼痛輕；

C.前房可見纖維素滲出；

D.玻璃體不受累或受累較輕；

E.激素治療有效。

（試題答案在本期內(nèi)尋找）

（收稿日期2013-07-31）

（本文編輯 諸靜英）

Change of anxiety-like behaviors after myopia in guinea pigs induced by flickering ligh

t LIBing，DIYue＊，LI Tao＊，ZHOUXiao-dong＊. CenterLaboratory，JinshanHospitalofFudanUniversity，Shanghai 201508，China Corresponding author：ZHOU Xiao-dong，Email：xdzhou2005＠163.com

Objective To investigate the anxiety-like behaviors of guinea pigs with light perception myopia induced by flickering light.Methods Twenty guinea pigs aged 3weekswere randomly divided into 2 groups（n=10）.Animals in model groups were exposed with a duty cycle of 50％at a flash rate of 0.5Hz.During each flicker cycle，illuminance varied between theminimum-maximum light level of 0～600 lux.Animals in the normal group were reared under natural daylight.Refraction wasmeasured every three weeks.Fundus photography，Open field test（OFT）and elevated-maze testswere performed atweek 12.Results There was no significant difference in the baseline value of biometric measurement.Themodel group developed rapidly towardsmyopia throughout the experiment period.As to the model guinea pigs，tessellated fundus appeared more prevalent.In elevated plus-maze test，for normal group，percentof time in open arm was significantly higher than model rats’［（3.97±1.15）％］（P＜0.001）.In OFT，both the horizontal total distance of travel and the number of rearing in normal group were significant higher than model rats’［（373.45±73.23）cm；（1.10±0.46）times］（P＜0.001）.Conclusions The guinea pigs of light perceptionmyopia induced by flickering light showed anxiety-like behaviors.（Chin JOphthalmol and Otorhinolaryngol，2013，13：289-292）

Flickering light；Myopia；Behavior

2013-01-04）

上海市自然科學(xué)基金項目（13ZR1405800）

復(fù)旦大學(xué)附屬金山醫(yī)院中心實驗室＊眼科 上海 201508

周曉東（Email：xdzhou2005＠163.com）

作者單位：復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院眼科 上海 200031

通訊作者：江睿（Email：2jiang＠163.com）