一般に、眼はその光学パワーに見合うように眼軸長を自己調節して調整する仕組みを備えていると考えられており、この過程はエメトロピゼーション（正視化）と呼ばれる。従来の見解では、眼は視覚フィードバックによってエメトロピゼーションを達成し、網膜像から得られる手掛かりを用いて眼軸長を制御する。正確な性質は未解明であるものの、眼内に視覚フィードバック機構（VFM）が存在することを支持する証拠は多く、またVFMは、長時間の近業に関連する近視の発達に関与すると考えられている（多数の疫学研究で観察された関連である）。
本研究は、模式眼と、長手方向の色収差に基づくと仮定したVFMから成る独自のソフトウェアモデルを用いて、長時間の近業がどのように眼軸性近視を誘発し得るのかを検討する。VFMモデルは、模式眼の網膜における青色光と赤色光の焦点ぼけの程度を測定し、仮説として提示する数式によって、この2つの値から視覚フィードバック信号を算出する。これは、正視化に際して実際の眼が用いる可能性がある計算である。
モデルの結果は、近視に関する既存の知見や理論と整合的である。モデルは、持続的な近業が近視を誘発し得る視覚フィードバック信号を生成し得ることを示す。また、調節遅れの高さが、近業から近視を発達させる主要なリスク因子であることを示唆する。さらに、近視矯正に用いるマイナーレンズが進行を促進し得ることを示し、近業時にプラスレンズを装用すれば近視の発症を予防できる可能性があることを予測する。モデルはこれらの現象をシミュレーションするうえで大きな新規性を見出したわけではないが、前提が妥当であるなら、その機序を明確化するのに役立つかもしれない。
また本モデルは、明るい光による眼軸成長の抑制に対して重要な生物学的目的を与える可能性があり、生後動物に与えられる近視性および遠視性の焦点ぼけが、どのようにして遠視と近視を誘発し得るかを示し得る。加えて本研究は、このモデルを用いて、近業に関連する近視の発症と進行を抑制する新たな戦略を検討する。具体的には、RGB画像における青チャンネルをわずかにぼかし、眼の長手方向色収差に由来する青色光の焦点ぼけを模擬する。このアプローチは、近視に対してかなりの保護効果をもたらし得ることをモデルは示唆している。
https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-10898737/v1