Наблюдали 51 школьника в возрасте от 10 до 16 лет, которые после стандартного офтальмологического обследования были разделены на три группы: 1) 17 детей контрольной группы (средний возраст – 12,3 ± 0,5 года) с остротой зрения каждого глаза не ниже 0,9 (у двух детей с эмметропией – некорригированной, у остальных детей с аметропией слабой степени – корригированной); 2) 17 детей с двусторонней амблиопией слабой степени (средний возраст – 13,6 ± 0,5 года); 3) 17 детей с врожденной частичной атрофией зрительного нерва (ЧАЗН) обоих глаз (средний возраст – 13,1 ± 0,5 года).

В контрольной группе рефракция была эмметропической у 2 детей, у 11 детей наблюдалась миопия слабой степени и у 4 детей – гиперметропия слабой степени. Состояние глазного дна, положение зрительных осей и показатели бинокулярных зрительных функций у всех детей данной группы были в норме. Соотношение количества мальчиков и девочек составляло 9/8 соответственно.

В группе детей с амблиопией корригированная острота зрения лучше видящего глаза составляла 0,73 ± 0,02, хуже видящего глаза – 0,62 ± 0,02. Рефракция была гиперметропической (с астигматизмом) у 9 детей, миопической (с астигматизмом) – у 5, смешанный астигматизм наблюдался у 3. Амблиопия у 3 детей была дисбинокулярной, в остальных случаях – рефракционной. Соотношение количества мальчиков и девочек в этой группе составляло 9/8 соответственно.

В группе детей с ЧАЗН пациенты имели характерную для данного заболевания офтальмоскопичекую картину глазного дна и соответствующие показатели ЭФИ. Острота зрения лучше видящего глаза составляла 0,3 ± 0,03, хуже видящего глаза – 0,2 ± 0,03. Рефракция была гиперметропической (с астигматизмом) у 7 детей, миопической (с астигматизмом) – у 6, смешанный астигматизм диагностирован у 4. Косоглазие на фоне ЧАЗН выявлено у 5 детей (в 4 случаях – сходящееся и у одного ребенка – расходящееся). Соотношение количества мальчиков и девочек составило 11/6 соответственно.

Все обследованные дети имели нормальное цветовосприятие по таблицам Е. Б. Рабкина и Neitz-test. Согласно результатам опроса ни у кого из них не наблюдали таких явных признаков дислексии, как искажение в разных зонах текста, «затертый текст», выпадение участков букв, неровность строк [4]. При этом дети с ЧАЗН отмечали зрительную утомляемость при несоблюдении режима зрительных нагрузок, включающего минимальное время использования гаджетов, перерывы при чтении через каждые 20 минут и другие стандартные рекомендации.

На первом этапе исследования в качестве корректурной пробы использовали тест Б. Бурдона, представляющий собой 40 строк букв (по 40 букв в каждой строке, всего 1600 букв) [13–18]. Буквы в каждой строке были набраны в случайном порядке с одинарным промежутком между буквами (шрифт Arial, кегль 16, междустрочный интервал 1,0).

Задачей ребенка было, просматривая слева направо каждую строчку с буквами, вычеркнуть или обвести (по желанию ребенка) заданную (эталонную) букву. В качестве эталонных использовали пять букв, задаваемых в случайном порядке: «а», «в», «н», «с», «о». В конце каждой минуты выполнения задания ставили вертикальную полоску там, где ребенок остановился взглядом. Время выполнения было ограничено и составляло не более 5 минут. Если ребенок справлялся с заданием быстрее, чем за 5 минут, отмечали это время.

По результатам выполнения теста оценивали объем, концентрацию и устойчивость внимания.

Объем внимания оценивали по общему количеству просмотренных букв.

Концентрацию внимания оценивали в баллах по формуле: К = 2 С/П, где С – число строк, просмотренных испытуемым, П – количество ошибок (пропусков или ошибочных зачеркиваний). Чем больше получившаяся цифра, тем выше концентрация.

Устойчивость внимания оценивали в баллах по изменению скорости просмотра на протяжении всего задания. Результаты подсчитывали для каждых 60 секунд по формуле: A = S/t, где А – темп выполнения, S – количество просмотренных букв, t – время выполнения. Разницу между наибольшим и наименьшим получившимися значениями считали показателем устойчивости внимания. Результаты устойчивости внимания оценивали следующим образом: 0–2 – очень высокая, 3–4 – высокая, 5–6 – средняя, 7–8 – низкая, 9–10 – очень низкая.

Для исследования влияния цветового фона на выполнение корректурной пробы у всех обследуемых детей использовали белую и цветную бумагу IQ Сolor со следующими характеристиками цвета: желтый (YE23), зеленый (MG28), голубой (MB30), розовый (PI25).

Исследования проводили с перерывами в 1–2 дня при одинаковом освещении 500 лк в условиях оптимальной очковой коррекции для близи (при наличии аметропии). Для уточнения оптической коррекции для близи использовали классический дуохромный тест. Эталонные буквы и цвет бумаги меняли в случайном порядке (рис. 1).

На втором этапе исследования оценивали остроту зрения по стандартной таблице для близи (тестовые тексты, соответствующие остроте зрения от 0,1 до 1,0 на белом фоне) и при наложении на стандартную таблицу цветных пленок (накладок) для создания определенного цветового тона.

В качестве цветных пленок использовали набор ReadEZ Swatch, включающий 12 ацетатных прозрачных пленок размером 21 × 7 см. В соответствии с цветовым кругом системы HSL цветовой тон (Н) каждой пленки отличается от следующей примерно на 30 градусов [2–4, 9–12]. При наложении на белый фон насыщенность (S) каждой пленки соответствует 100 % при яркости (L) 50 % (рис. 2, 3).

Так же как и корректурные пробы, исследование с цветными пленками проводили у всех детей в одинаковых условиях, при равномерном освещении 500 лк и оптимальной очковой коррекции для близи (при наличии аметропии), подобранной также с использованием классического дуохромного теста.

На третьем этапе исследования в тех же группах пациентов проводили оценку скорости чтения (количество прочитанных слов за минуту), используя вариант (с русскими словами) теста A. J. Wilkins [9].

Тест включал 150 коротких слов (15 слов в строке, 10 строк), напечатанных на белой странице 16-м шрифтом (учитывая низкую остроту зрения у детей с ЧАЗН). Задачей ребенка было правильно прочитать как можно больше слов за одну минуту. У детей с выявленным на предыдущем этапе исследования улучшением остроты зрения при наложении цветных пленок сравнивали скорость чтения тестовых слов на белом фоне и при наложении именно той пленки, цвет которой улучшал остроту зрения. В тех случаях когда улучшение четкости видения текста не было выявлено на предыдущем этапе исследования, оценивали только скорость чтения слов на белом фоне. Очередность предъявления теста на белом фоне и на цветном меняли в случайном порядке. Через 1–2 дня проводили повторное исследование (ретест), и если при первом исследовании предъявляли тест сначала на белом фоне, а затем на цветном – то при повторном исследовании порядок меняли: сначала на цветном фоне, затем на белом, чтобы минимизировать влияние тренировки. С этой же целью при повторном исследовании использовали вариант теста с теми же словами, но в другом порядке (рис. 4).

Исследование проводили на базе специальной школы-интерната для детей с офтальмопатологией г. Москвы с декабря 2022 по апрель 2023 г. Добровольное информированное согласие было получено от всех пациентов или их законных представителей.

Статистическую обработку полученных данных проводили при помощи программы SPSS, использовали оценку достоверности связанных выборок (по W-test) и несвязанных выборок (по U-test), корреляционный и графический анализ.

Результаты оценки количества просмотренных букв на бумаге разных цветов в трех группах детей представлены на диаграммах (рис. 5–7).

При сравнении количества просмотренных букв на разном фоне во всех трех группах не было обнаружено достоверных различий (р > 0,05).

Межгрупповое сравнение показало отсутствие достоверной разницы между показателями детей с амблиопией и контрольной группы (р > 0,05).

Сопоставление показателей детей с амблиопией и с ЧАЗН выявило достоверно меньшее просмотренное количество знаков на розовом фоне в группе детей с ЧАЗН (р = 0,012). С остальными цветами достоверной разницы не выявлялось (р > 0,05).

Сравнение показателей контрольной группы и детей с ЧАЗН демонстрирует достоверно меньшее количество просмотренных букв на голубом фоне в группе детей с ЧАЗН (р = 0,04). С бумагой других цветов на диаграмме видна статистическая тенденция к уменьшению количества просмотренных букв у детей с ЧАЗН по сравнению с детьми контрольной группы, но разница не является достоверной (р > 0,05).

Результаты оценки концентрации внимания (в баллах) также представлены на диаграммах (рис. 8–10).

В контрольной группе достоверной разницы показателей концентрации внимания при выполнении задания на бумаге разных цветов выявлено не было (р > 0,05).

В группе детей с ЧАЗН сравнение показателей концентрации внимания показало достоверно меньшие значения при выполнении задания на розовом фоне, чем на зеленом (р = 0,01).

В группе с амблиопией наблюдали достоверно меньшие показатели на розовом фоне по сравнению с зеленым (р = 0,025) и голубым (р = 0,033).

При межгрупповом сравнении выявлены достоверно меньшие показатели при выполнении теста на белом фоне в группе детей с ЧАЗН по сравнению с контрольной группой (р = 0,031). При сравнении показателей между контрольной группой и группой детей с амблиопией, а также между группами детей с амблиопией и с ЧАЗН достоверная разница показателей не выявлена (р > 0,05), хотя на диаграммах можно отметить статистическую тенденцию к более высоким показателям у детей контрольной группы по сравнению с детьми с амблиопией.

Показатели устойчивости внимания (в баллах) представлены на следующих диаграммах (рис. 11–13).

При сравнении показателей устойчивости внимания в контрольной группе детей они были достоверно выше на белом фоне, чем на желтом (р = 0,009), зеленом (р = 0,023) и голубом (р = 0,012), и сопоставимы с розовым фоном (р = 0,12).

В группе детей с амблиопией показатели устойчивости внимания при выполнении теста на разных фонах были статистически сопоставимы (р > 0,05).

В группе детей с ЧАЗН устойчивость внимания на белом фоне была статистически сопоставимой с устойчивостью на желтом (р = 0,08), достоверно меньше на зеленом (р = 0,02), голубом (р = 0,04) и розовом (р = 0,02) фонах.

При межгрупповом сравнении показателей устойчивости внимания при выполнении теста на разных фонах достоверной разницы выявлено не было.

Сравнивая внутригрупповые и межгрупповые показатели теста Б. Бурдона с фонами разных цветов, нужно отметить их довольно большую индивидуальную вариабельность. Это может быть причиной отсутствия статистической достоверности в сравниваемых средних значениях и медианах.

Результаты корреляционного анализа показателей зрительного внимания по результатам теста Б. Бурдона (объем, концентрация и устойчивость внимания) в каждой группе детей представлены в табл. 1.

В контрольной группе детей была выявлена достоверная средняя положительная корреляция между объемом и устойчивостью внимания для зеленого фона.

В группе детей с амблиопией выявили достоверную среднюю положительную корреляцию между объемом и устойчивостью внимания для желтого и голубого фонов, а также между концентрацией и устойчивостью внимания для белого фона.

В группе детей с ЧАЗН наблюдали достоверную положительную корреляцию между объемом и устойчивостью внимания – сильную для зеленого фона и среднюю для голубого.

Результаты оценки бинокулярной остроты зрения при использовании стандартного теста для близи (на белом фоне) и при наложении на него цветных пленок представлены в табл. 2.

В контрольной группе бинокулярная острота зрения с тестом на белом фоне соответствовала 1,0, при этом трое отмечали некоторое субъективное повышение четкости текста при использовании цветных накладок желто-зеленых (у двух детей) и розовых (у одного ребенка) тонов.

У детей с амблиопией бинокулярная острота зрения (с коррекцией для близи) при использовании белого фона составляла от 0,4 до 0,8 (в среднем 0,69 ± 0,04), у детей с ЧАЗН – от 0,2 до 0,7 (в среднем 0,41 ± 0,03).

У детей как с амблиопией, так и с ЧАЗН повышение или снижение остроты зрения при наложении цветных пленок отмечалось на 0,1–0,15 по сравнению с показателями теста на белом фоне.

При оценке скорости чтения у детей получены следующие результаты. У детей контрольной группы оценивали только скорость чтения на белом фоне, так как четкость воспринимаемого на нем текста в таблице была хорошей и существенного влияния на нее цветного фона дети этой группы не отмечали.

Показатели скорости чтения на белом фоне у детей контрольной группы при первом исследовании и повторном (ретест), проводимом через 1–2 дня после первого, были статистически сопоставимы (р = 0,7) (рис. 14).

Результаты оценки скорости чтения на белом фоне и при наложении индивидуально подобранной цветной пленки у детей с амблиопией при первом и повторном исследовании представлены на диаграммах (рис. 15).

При анализе представленных данных выявлено достоверное повышение скорости чтения при наложении на тест индивидуально подобранной цветной пленки как при первом (в среднем на 17,6 % больше прочитанных за минуту слов, р = 0,003), так и при повторном (в среднем на 19,2 % больше прочитанных за минуту слов, р = 0,003) тестированиях. При сравнении показателей теста и ретеста скорости чтения они были статистически сопоставимы как для белого фона (р = 0,7), так и для цветного (р = 0,4).

У двух детей с амблиопией, имевших ухудшение остроты зрения на 0,1 при наложении пленок голубых тонов (F и Е), наблюдали снижение скорости чтения на 16,3–18,2 %. У этих же детей отмечено ухудшение показателей теста Б. Бурдона с голубым фоном по сравнению с другими цветами.

Результаты оценки скорости чтения на белом фоне и при наложении индивидуально подобранной цветной пленки у детей с ЧАЗН при первом и повторном исследовании представлены на следующих диаграммах (рис. 16).

При анализе представленных данных в этой группе детей также выявлено достоверное повышение скорости чтения при наложении на тест индивидуально подобранной цветной пленки как при первом (в среднем на 31,1 % больше прочитанных за минуту слов, р = 0,001), так и при повторном (в среднем на 31,2 % больше прочитанных за минуту слов, р = 0,001) тестированиях. Показатели теста и ретеста скорости чтения были статистически сопоставимы как для белого фона (р = 0,4), так и для цветного (р = 0,7).

У одного ребенка в этой группе, имевшего ухудшение остроты зрения на 0,15 при наложении пленок голубого (F) и фиолетового (G) тонов, наблюдали и снижение скорости чтения на 17,8 %. У этого же ребенка выявлено ухудшение показателей теста Б. Бурдона с голубым и розовым фоном по сравнению с другими цветами.

Межгрупповое сравнение данных демонстрировало достоверно более высокие показатели скорости чтения на белом фоне у детей контрольной группы по сравнению с показателями детей двух других групп как при первом, так и повторном тестировании (р < 0,001). Кроме того, у детей с ЧАЗН показатели скорости чтения на белом фоне были достоверно ниже показателей детей с амблиопией как при первом, так и повторном тестировании (р < 0,001).

Показатели с цветным фоном у детей с амблиопией достигали показателей детей контрольной группы как при первом, так и при повторном тестировании (р > 0,05). Показатели же детей с ЧАЗН, улучшающиеся с цветным фоном, оставались, между тем, достоверно ниже показателей детей контрольной группы с белым фоном как при первом, так и при повторном тестировании (р < 0,001).

Сравнивая использованные нами методы исследования, нужно отметить, что вариант теста Б. Бурдона с использованием бумаги разных цветов является достаточно трудоемким методом как для пациента, так и для исследователя. Другим недостатком является ограниченный набор цветов, в связи с чем снижаются возможности индивидуального подбора оттенка, способного улучшить зрительное восприятие.

Оценка остроты зрения и скорости чтения на белом фоне и с цветными пленками является гораздо более легкой для выполнения, требует значительно меньше времени и не утомляет ребенка. При необходимости имеющиеся в наборе пленки можно комбинировать, получая еще более сложные оттенки. Это дает возможность индивидуального подбора нужного для данного пациента цветового тона, что, в свою очередь, повышает эффект воздействия цвета на зрительные функции. Можно предположить, что более показательные результаты влияния цвета на зрительные функции у детей с офтальмопатологией связаны именно с возможностью индивидуального подбора цветового тона. Нужно отметить, что наиболее часто положительный эффект у детей с офтальмопатологией мы наблюдали при использовании желто-зеленых цветовых тонов, особенно у детей с ЧАЗН. При этом рефракция таких детей была разной (миопическая, гиперметропическая, смешанный астигматизм), а выявленная аметропия при исследовании корригировалась с учетом дуохромного теста.

Эти наблюдения, а также тот факт, что цветовой фон имеет значение для зрительного восприятия у пациентов как с амблиопией (обусловленной процессами торможения на уровне зрительной коры), так и с ЧАЗН (непосредственной причиной которой являются дегенеративные изменения ганглиозных клеток сетчатки и проводящих зрительных путей), могут свидетельствовать в пользу влияния определенного цвета на центральные процессы обработки зрительной информации.

В настоящее время существуют три основные теории влияния цветного фона на обработку зрительной информации на уровне ЦНС: 1) теория скотопической чувствительности, 2) магноцеллюлярный дефицит, 3) влияние на возбудимость коры головного мозга. Эти теории были предложены специалистами в области цветодиагностики и цветокоррекции дислексии [10][19–27]. Предполагая ведущую роль центральных механизмов обработки зрительной информации в улучшении зрительного восприятия при чтении текста на индивидуально подобранном цветовом фоне, мы рассматриваем данные теории как возможные объяснения наблюдаемого нами явления у детей с офтальмопатологией, не имеющих специфических симптомов дислексии.

Одним из обсуждаемых аспектов теории скотопической чувствительности является связь между дефицитом активности палочек сетчатки и работой магноцеллюлярной системы в зрительной коре [10].

Магноцеллюлярный и парвоцеллюлярный пути представляют собой две параллельные подсистемы проведения и обработки зрительной информации. Волокна магноцеллюлярных клеток сетчатки составляют основную часть дорсального пути, передающего в ЦНС информацию о местоположении и перемещении объекта в пространстве (нейроны «Где?») [19–21]. Из области V1 (первичной зрительной коры) эта информация проецируется в область средней височной коры, медиальную верхнюю височную область, зоны V3, V3A и V6, внутрипариетальную борозду задней теменной коры. Это области коры, обеспечивающие «пространственное внимание» и участвующие в анализе временны́х характеристик информации. Задняя теменная кора передает информацию в префронтальную кору, участвующую в организации рабочей памяти и контроля движений [22–25].

Вентральный путь, имеющий как магноцеллюлярные, так и парвоцеллюлярные входы, передает информацию из области V1 через область V4 и далее в нижнюю височную кору, область, обеспечивающую анализ цвета и формы объекта (нейроны «Что?») [22–25].

Более быстрая передача зрительной информации магноцеллюлярными нейронами дорсального пути в норме должна синхронизироваться при помощи обратной связи с работой парвоцеллюлярной системы [26]. Обратная связь в дорсальном пути от средней височной коры до V1 улучшает выделение фигуры из фона, помогая распознавать буквы в словах и слова в тексте [18][25]. Кроме того, обратная связь от средней височной коры оказывает наиболее сильное влияние на стимулы с низкой яркостью, такие как низкоконтрастные паттерны, максимально активирующие нейроны магноцеллюлярной системы [19][26].

Считается, что магноцеллюлярная система участвует в восприятии текста благодаря способности быстро и последовательно опознавать буквы. Магноцеллюлярный дефицит проявляется при чтении главным образом нестабильностью координации движений глаз, что затрудняет слияние изображений на уровне центрального отдела зрительного анализатора и приводит к визуальным искажениям слов и текста. Отсутствие синхронизации временны́х параметров работы магноцеллюлярной и парвоцеллюлярной систем препятствует выделению и идентификации критических элементов, необходимых для чтения (например, начало и конец слова), затрудняет оценку количества букв в слове, ухудшает анализ направления и скорости движения зрительных паттернов, препятствует выделению фигур из фона [19–26].

Предполагают, что использование правильно подобранного цветового фона регулирует скорость передачи информации в магноцеллюлярной системе и улучшает ее взаимодействие с парвоцеллюлярной системой [8][26].

Теория возбудимости коры головного мозга, предложенная A. J. Wilkins, предполагает, что чтение, представляющее собой достаточно интенсивную сенсорную стимуляцию, может приводить в некоторых случаях к снижению механизмов торможения в зрительной коре. Чрезмерное возбуждение корковых нейронов может вызывать искажения зрительного восприятия [9]. Индивидуально подобранные цветные накладки помогают нейронам зрительной коры работать в оптимальном режиме, без гипервозбудимости [9][27].

Таким образом, проведенный нами анализ полученных результатов демонстрирует важность индивидуального подбора цвета, позволяющего улучшить зрительное восприятие текста у детей при снижении остроты зрения, обусловленном как процессами центрального торможения (при амблиопии), так и органической патологией на уровне сетчатки и зрительного нерва (при ЧАЗН). Патология сетчатки и зрительного нерва затрудняет, в свою очередь, работу центральных отделов зрительного анализатора, поэтому наши наблюдения могут подтверждать теории влияния цветного фона на обработку зрительной информации на уровне ЦНС. Между тем, очевидно, что причины и механизмы влияния цвета на зрительные функции у пациентов с офтальмопатологией требуют дальнейшего исследования.

Концепция исследования, написание текста: С.И. Рычкова.

Поиск литературы, сбор и статистическая обработка материала, подготовка иллюстраций: С.И. Рычкова, Т.Д. Абугова, Р.И. Сандимиров.

Обсуждение полученных результатов и текста статьи: С.И. Рычкова, Т.Д. Абугова, В.Г. Лихванцева.

Research concept, text writing: S.I. Rychkova.

Literature search, collection and statistical processing of material, preparation of illustrations: S.I. Rychkova, T.D. Abugova, R.I. Sandimirov.

Discussion of the results and the text of the article: S.I. Rychkova, T.D. Abugova, V.G. Likhvantseva.