Seit Jahren wird der starke Anstieg der Myopie – oder Kurzsichtigkeit – vor allem auf die zunehmende Nutzung von Bildschirmen zurückgeführt, insbesondere bei Kindern und jungen Erwachsenen. Neue Forschungsergebnisse von Wissenschaftlern des SUNY College of Optometry deuten jedoch darauf hin, dass die Erklärung möglicherweise differenzierter ist. Eine Studie, die in Cell Reports veröffentlicht werden soll, legt nahe, dass Kurzsichtigkeit weniger durch Bildschirme selbst als vielmehr durch ein häufiges Verhalten in Innenräumen beeinflusst wird: langes Fokussieren auf nahe Objekte bei schwacher Beleuchtung, wodurch weniger Licht auf die Netzhaut trifft.
Kurzsichtigkeit nimmt weltweit zu
„Myopie hat weltweit fast epidemische Ausmaße erreicht, doch wir verstehen immer noch nicht vollständig, warum“, sagte Jose-Manuel Alonso, MD, PhD, SUNY Distinguished Professor und leitender Autor der Studie. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein häufiger zugrunde liegender Faktor darin bestehen könnte, wie viel Licht während längerer Naharbeit – insbesondere in Innenräumen – auf die Netzhaut trifft.“
Kurzsichtigkeit (Myopie) führt dazu, dass entfernte Objekte verschwommen erscheinen, und tritt weltweit immer häufiger auf. Mittlerweile sind fast 50 Prozent der jungen Erwachsenen in den Vereinigten Staaten und Europa davon betroffen, in Teilen Ostasiens sind es sogar fast 90 Prozent. Obwohl genetische Faktoren das Risiko beeinflussen, deutet der rasante Anstieg innerhalb weniger Generationen stark auf Umwelteinflüsse hin.
Kinder von kurzsichtigen Eltern haben tatsächlich ein höheres Risiko, selbst eine Myopie zu entwickeln. Allerdings erklärt die Genetik allein nicht den schnellen Anstieg innerhalb weniger Generationen – eine Entwicklung, die genetische Veränderungen schlicht nicht so schnell herbeiführen könnten. Dies deutet stark auf Umwelteinflüsse hin.
Zu den wichtigsten Umweltfaktoren zählt ein Mangel an Tageslicht und Aufenthalt im Freien. Forschungen zeigen, dass Kinder, die viel Zeit draußen verbringen, ein deutlich geringeres Risiko für die Entwicklung von Myopie haben. Licht stimuliert die Freisetzung von Dopamin in der Netzhaut, ein Hormon, das das Längenwachstum des Augapfels reguliert. Ein übermäßiges Längenwachstum führt zur Kurzsichtigkeit. Auch intensives Nahsehen, wie Lesen, Arbeiten am Computer oder die Nutzung von Smartphones und Tablets, wird mit der Zunahme von Myopie in Verbindung gebracht. Besonders bei Kindern und Jugendlichen, deren Augen sich noch im Wachstum befinden, kann stundenlanges Fokussieren auf nahe Objekte das Risiko erhöhen.
Weitere mögliche Faktoren sind Schlafmangel, einseitige Ernährung und städtische Lebensbedingungen. Eng bebautes Umfeld mit wenig Grünflächen und ständige Bildschirmnutzung tragen dazu bei, dass Kinder und Jugendliche weniger natürliche Lichtreize bekommen, die für die gesunde Augenentwicklung wichtig sind. Insgesamt zeigt sich, dass Myopie nicht nur eine Frage der Vererbung ist, sondern stark durch moderne Lebensgewohnheiten beeinflusst wird.
Eine neue Theorie über das Licht auf der Netzhaut und den Fokus des Auges
In Laboruntersuchungen kann Kurzsichtigkeit bei Tiermodellen durch visuelle Deprivation oder die Verwendung von Negativlinsen ausgelöst werden, wobei davon ausgegangen wird, dass diese beiden Methoden unterschiedliche neuronale Bahnen betreffen. Ärzte verlangsamen das Fortschreiten der Kurzsichtigkeit auch durch verschiedene Strategien, die wahrscheinlich über separate biologische Mechanismen wirken (multifokale Linsen, Atropin für die Augen, Kontrastreduktion, Förderung von Zeit im Freien und andere). Forscher am College of Optometry der State University of New York (SUNY) vermuten nun, dass es eine einzige neuronale Erklärung geben könnte, die diese verschiedenen Methoden zur Auslösung und Kontrolle von Kurzsichtigkeit miteinander verbindet.
Diese neue Hypothese versucht, eine seit langem bestehende Frage in der Sehwissenschaft zu lösen: Warum scheinen so unterschiedliche Faktoren wie Naharbeit und gedämpfte Innenbeleuchtung bis hin zu Behandlungen wie Atropintropfen, multifokalen Linsen und vermehrter Zeit im Freien alle Einfluss auf das Fortschreiten der Myopie zu haben?
„Bei hellem Außenlicht verengt sich die Pupille, um das Auge zu schützen, während dennoch ausreichend Licht auf die Netzhaut gelangt“, erklärte Urusha Maharjan, Doktorandin der Optometrie an der SUNY, die die Studie durchgeführt hat. „Wenn Menschen sich auf nahe Objekte in Innenräumen konzentrieren, wie Telefone, Tablets oder Bücher, kann sich die Pupille ebenfalls verengen, jedoch nicht aufgrund der Helligkeit, sondern um das Bild schärfer zu machen. Bei schwacher Beleuchtung kann diese Kombination die Beleuchtung der Netzhaut erheblich reduzieren.“
Nach diesem vorgeschlagenen Mechanismus kann sich Kurzsichtigkeit entwickeln, wenn bei anhaltender Naharbeit in schwach beleuchteten Umgebungen nicht genügend Licht auf die Netzhaut fällt. Wenn die Beleuchtung zu schwach ist und sich die Pupille bei kurzen Sehabständen übermäßig verengt, ist die Netzhautaktivität möglicherweise nicht stark genug, um eine normale Sehentwicklung zu unterstützen. Im Gegensatz dazu ermöglicht helle Beleuchtung, dass sich die Pupille als Reaktion auf die Helligkeit und nicht auf die Fokusentfernung verengt, was zu einer gesünderen Stimulation der Netzhaut beiträgt.
Wie Akkommodation und Minusgläser eine Rolle spielen
Akkommodation bezeichnet die Fähigkeit des Auges, die Brechkraft der Linse zu verändern, um Objekte in unterschiedlicher Entfernung scharf zu sehen. Konkret passiert Folgendes: Wenn man auf ein nahes Objekt blickt, spannt sich der Ziliarmuskel an, die Linse wird dicker und stärker gekrümmt, wodurch das Licht korrekt auf die Netzhaut fällt. Blickt man auf ein entferntes Objekt, entspannt sich der Muskel, die Linse wird flacher, und die Fokussierung erfolgt auf weiter entfernte Punkte.
Bei Kindern und Jugendlichen, deren Augen noch im Wachstum sind, kann eine dauerhafte Akkommodation bei nahen Tätigkeiten – etwa Lesen, Schreiben, Handy- oder Computernutzung – problematisch sein. Die anhaltende Spannung des Ziliarmuskels verändert die Signale, die das Auge für das Längenwachstum des Augapfels erhält. Langfristig kann dies dazu beitragen, dass sich der Augapfel länger als normal entwickelt, wodurch die Brennweite für entfernte Objekte nicht mehr passt und Kurzsichtigkeit entsteht oder sich verschlechtert.
Interessanterweise interagiert Akkommodation auch mit der Netzhautbeleuchtung. Bei der Fokussierung auf nahe Objekte verengt sich die Pupille leicht (ein natürlicher Reflex, die sogenannte Nahreaktion), wodurch weniger Licht auf die Netzhaut fällt. Wird diese Akkommodation über längere Zeiträume aufrechterhalten oder durch stark korrigierende Minusgläser verstärkt, wird die Netzhaut langfristig weniger stimuliert, was die Myopie weiter begünstigen kann.
Die Studie ergab auch, dass Minusgläser die Netzhautbeleuchtung verringern, indem sie die Pupille durch Akkommodation (d. h. eine akkommodative Erhöhung der Linsenstärke des Auges beim Fokussieren von Bildern in kurzer Entfernung) verengen. Diese Verengung verstärkt sich, wenn die Sehentfernung verkürzt wird oder wenn zu starke Minusgläser getragen werden. Sie wird noch ausgeprägter, wenn die Akkommodation über einen längeren Zeitraum (z. B. mehrere zehn Minuten) aufrechterhalten wird, und verstärkt sich weiter, sobald das Auge bereits kurzsichtig geworden ist. Die Forscher beobachteten außerdem zusätzliche Störungen der Augenbewegung während der Akkommodation und eine verminderte Wirksamkeit des Augenblinzelns bei der Auslösung der Pupillenverengung bei kurzsichtigen Augen.
Auswirkungen auf die Prävention und Behandlung von Kurzsichtigkeit
Wenn sich dieser vorgeschlagene Mechanismus bestätigt, könnte er die Sichtweise von Wissenschaftlern und Klinikern auf die Progression der Kurzsichtigkeit erheblich verändern. Die Theorie legt nahe, dass eine sichere Exposition gegenüber hellem Licht bei gleichzeitiger Begrenzung der akkommodativen Pupillenverengung zur Kontrolle der Myopie beitragen kann. Diese Verringerung der Verengung kann erreicht werden, indem die Akkommodationsanforderung durch Linsen (multifokale oder kontrastreduzierende) gesenkt wird, die für die Pupillenverengung verantwortlichen Muskeln direkt blockiert werden (Atropintropfen) oder Zeit im Freien verbracht wird, ohne dass eine Akkommodation erforderlich ist (Blicken in die Ferne).
Wichtig ist, dass die Forscher davon ausgehen, dass jede Behandlungsmethode weniger wirksam sein könnte, wenn die Betroffenen weiterhin über längere Zeiträume hinweg in Innenräumen bei schlechten Lichtverhältnissen auf nahe Objekte fokussieren.
„Dies ist keine endgültige Antwort“, betonte Alonso. „Aber die Studie bietet eine überprüfbare Hypothese, die die Wechselwirkungen zwischen Sehgewohnheiten, Beleuchtung und Augenfokussierung neu definiert. Es handelt sich um eine Hypothese, die auf messbarer Physiologie basiert und viele bestehende Erkenntnisse zusammenführt. Es sind weitere Untersuchungen erforderlich, aber sie gibt uns eine neue Denkweise in Bezug auf Prävention und Behandlung.“