几乎每个人都认识戴眼镜或隐形眼镜的人，尤其是老年群体中，矫正视力模糊已经成为常态。据美国国立卫生研究院的估计，近93%的70岁以上人群佩戴隐形眼镜。然而，并非所有因年龄引起的视觉问题都能轻松解决。
罗切斯特大学医学院眼科助理教授朱丽叶·麦格雷戈指出：“视力是一种非常基础的感官，帮助我们完成日常生活，也带来很多愉悦。分享微笑、欣赏日落，不仅关系到独立生活能力，也关乎身心健康。研究人员正在努力开发新技术和治疗方法，以帮助视力丧失者恢复部分视觉功能。”在斑马鱼等其他动物中，眼睛和大脑在受伤后仍能再生，但人类中这种再生几乎不存在。眼睛后部的细胞负责检测光线、处理视觉信号并传递至大脑，尤其容易在黄斑变性和青光眼等常见老年性疾病中受损。一旦这些神经元受损并停止工作，几乎无法再生或修复。
麦格雷戈强调：“理想情况下，我们希望预防这些疾病，但目前还无力完全做到。我们可以尝试减缓疾病进展，但一旦神经元细胞丧失，我们只能帮助患者适应视觉障碍。”视觉、眼睛与大脑的关系极其复杂，但可以用相机做类比：光线穿过眼睛的晶状体和角膜，落在视网膜感光细胞上，虹膜控制光线进入量，视网膜L神经元对信号进行初步处理，再传送到大脑。
罗切斯特大学主动感知实验室研究发现，微小的不自主眼动对视觉表现至关重要。眼动能将空间信息转化为视网膜上的时间变化，从而强化神经元反应。失明的概念也存在误解，麦格雷戈认为应视作光谱，从轻微问题到完全无法感知光。一个人的视力丧失类型及其对日常生活的影响，取决于受损部位、问题严重程度以及患者适应能力。
虽然部分视觉损伤可以通过治疗减轻，但对眼睛和大脑神经元的损伤，医学目前几乎无力逆转。罗切斯特大学的弗劳姆眼科研究所（FEI）和德尔蒙特神经科学研究所专注于理解视力丧失的原因，但视网膜神经元的退化仍充满未知。借助先进的遗传学和细胞生物学工具，Libby实验室研究人员能够探究导致青光眼神经功能障碍和死亡的多重因素，而辛格实验室则利用人类干细胞模拟年龄相关性黄斑变性（AMD），通过研究相关基因，发现参与疾病早期进展的关键蛋白。FEI和CVS的Ruchira Singh指出：“目前针对AMD的治疗效果有限且副作用显著，我们的研究目标是发现阻止疾病进展的新靶点。”
视觉系统的退化可能在生命任何阶段发生，由遗传、环境、伤害或疾病进展等多种因素引起。前眼部问题如晶状体和角膜缺陷，可以通过眼镜或手术矫正。罗切斯特大学医学光学威廉·G·阿林教授大卫·威廉姆斯开发的方法，可精确测量并矫正眼睛光学缺陷，从而制造更优质的眼镜和隐形眼镜，也推动了激光屈光矫正手术（如LASIK）的发展。
CVS主任Susana Marcos利用先进影像技术创建个性化眼部模型，指导眼部矫正选择。实验室技术还能让患者在手术前体验白内障手术的视觉效果，从而选择最合适的人工晶状体。威廉姆斯团队开发的自适应光学工具，揭示了活体眼中免疫细胞如何渗透视网膜组织并应对潜在威胁。令人惊讶的是，这项技术还能记录单个神经元的活动，为评估新疗法的有效性提供重要依据。麦格雷戈实验室正利用这些方法测试和优化视网膜退化患者的视力恢复疗法，确保临床试验疗法有最大成功率。
开发新疗法需要跨学科团队合作。麦格雷戈领导的NIH国家眼科研究所大胆目标倡议项目，通过培养新细胞替换因疾病丧失的视网膜光敏细胞，以恢复视力。团队与FEI玻璃体视网膜外科医生合作，探索将这些替代细胞送入眼部的新型手术方法。此前，他们尝试将细胞放入可生物降解组织支架，今年又开发了采用生物相容性载体的微创手术方法。与加州大学伯克利分校神经科学家合作，研究表明实验室培养的替代细胞可与眼睛中负责辨别细节的细胞连接，帮助患者识别文字和面部表情。
一旦视网膜恢复光敏感，大脑需解读新信号。视觉皮层受损，如中风，也可能影响视力恢复。罗切斯特大学研究人员，如CVS副主任Krystel Huxlin和眼科James V. Aquavella教授，已证明可以“重新训练”大脑，以恢复视力并减少盲区。麦格雷戈表示：“目前针对视网膜退化患者的疗法在临床试验中显示出希望，包括识别标志或定位物体。但这还不是完整视力。未来，我们希望恢复高质量视力，让患者再次欣赏朋友的微笑或日落。我们希望再生技术最终实现这一目标。”
封面图片：unsplash/Martin Baron