Thị giác màu sắc (color vision) là một yếu tố quan trọng của nhận thức thị giác ở người. Ba loại tế bào hình nón trong võng mạc (tế bào hình nón S, tế bào hình nón M, tế bào hình nón L) hấp thụ ánh sáng có bước sóng khác nhau, và màu sắc được cảm nhận thông qua quá trình xử lý so sánh các tín hiệu này. Hầu hết các loài động vật có vú có thị giác màu sắc lưỡng sắc, nhưng các loài linh trưởng đã có được thị giác màu sắc tam sắc thông qua sự nhân đôi và phân nhánh của các gen tế bào hình nón M và L trên nhiễm sắc thể X.
Tình trạng bất thường về thị giác màu sắc được gọi là rối loạn thị giác màu (color vision deficiency). Nó được chia thành rối loạn thị giác màu bẩm sinh và mắc phải.
Rối loạn sắc giác bẩm sinh: Do bất thường di truyền ở sắc tố thị giác của tế bào hình nón. Là tình trạng hai mắt, không tiến triển, và cảm giác không thay đổi suốt đời.
Rối loạn sắc giác mắc phải: Chỉ tất cả các rối loạn thị giác màu sắc do nguyên nhân mắc phải như bệnh võng mạc, bệnh thần kinh thị giác hoặc tổn thương não. Ngay cả khi bệnh nguyên phát là bẩm sinh, vẫn được phân loại là rối loạn sắc giác mắc phải.
Tần suất rối loạn sắc giác đỏ-lục bẩm sinh khác nhau giữa các chủng tộc, khoảng 6-8% ở nam giới da trắng, khoảng 5% ở nam giới Nhật Bản và khoảng 0,2% ở nữ giới. Ở nam giới da đen, tần suất thấp hơn một chút, 2-4%. Một phân tích tổng hợp trên toàn châu Phi báo cáo tỷ lệ hiện mắc là 2,71% 3). Ở nam giới Bắc Âu, tần suất lên tới 8% và được coi là một trong những bệnh đơn gen phổ biến nhất trên thế giới 4).
Tại Nhật Bản, từ năm 2003, việc kiểm tra thị lực màu sắc ở trường tiểu học trở nên tự nguyện, dẫn đến sự gia tăng các trường hợp trẻ em lớn lên mà không biết mình có bất thường về thị lực màu sắc. Sau đó, theo thông báo của Bộ Giáo dục, Văn hóa, Thể thao, Khoa học và Công nghệ năm 2014, việc kiểm tra thị lực màu sắc và quan tâm đến vấn đề này trong trường học lại được thực hiện tích cực.
QTần suất xuất hiện của bất thường thị lực màu sắc bẩm sinh là bao nhiêu?
A
Xảy ra ở khoảng 5% nam giới Nhật Bản và khoảng 0,2% nữ giới. Ở nam giới da trắng, tần suất cao hơn, từ 6-8%. Phụ nữ mang gen ước tính khoảng 10%.
Đặc điểm nổi bật nhất của bất thường thị lực màu sắc bẩm sinh là sự thiếu nhận thức về sai lầm trong nhận biết màu sắc. Vì cảm giác là bẩm sinh, người bệnh khó nhận thấy sự khác biệt về màu sắc. Sai lầm trong nhận biết màu sắc dễ xảy ra trong các điều kiện sau.
Khi diện tích màu nhỏ
Khi độ bão hòa thấp
Khi ánh sáng tối hoặc khi di chuyển nhanh
Khi sự tập trung bị phân tán
Ở giai đoạn trẻ nhỏ, dễ nhầm lẫn màu sắc, nhưng nhờ tích lũy kinh nghiệm, tần suất nhầm lẫn giảm dần khi lớn lên.
Trong rối loạn thị giác màu mắc phải, do có ký ức về thị giác màu bình thường, bệnh nhân thường nhận thức được sự thay đổi về thị giác màu. Thường kèm theo suy giảm thị lực hoặc khiếm khuyết thị trường, và mức độ bất tiện trong sinh hoạt do các yếu tố này lớn hơn so với rối loạn thị giác màu.
Mù màu toàn bộ (thị giác đơn sắc tế bào que) biểu hiện các triệu chứng sau.
Trong rối loạn sắc giác đỏ-lục bẩm sinh, ở thị giác hai sắc, xảy ra hiện tượng lẫn màu khi các màu khác nhau trông giống nhau. Các đường lẫn màu trên biểu đồ sắc độ CIE là đặc trưng.
Mù màu loại 1: Điểm trung tính ở khoảng 495 nm. Độ nhạy tương đối lệch về phía bước sóng ngắn, và màu đỏ được cảm nhận là tối.
Mù màu loại 2: Điểm trung tính ở khoảng 500 nm. Độ nhạy tương đối gần với bình thường.
Mù màu loại 3 (rối loạn sắc giác xanh-vàng bẩm sinh): Điểm trung tính ở khoảng 570 nm. Trục lẫn màu trùng với trục xanh-vàng.
Các dấu hiệu lâm sàng của rối loạn sắc giác mắc phải bao gồm các đặc điểm sau.
Thay đổi song song với sự nặng lên hoặc cải thiện của bệnh nguyên phát
Chỉ ở một mắt hoặc cả hai mắt với mức độ khác nhau
Các bệnh võng mạc và thần kinh thị giác giai đoạn đầu có xu hướng biểu hiện rối loạn thị giác xanh-vàng mắc phải
Trong rối loạn thị giác màu sắc do não, bệnh nhân phàn nàn thấy thế giới đen trắng, giảm độ bão hòa hoặc xám xịt. Thường kèm theo chứng mất nhận diện khuôn mặt hoặc mất định hướng không gian. Kèm theo chứng bán manh đồng danh (thường là bán manh góc phần tư trên).
Kết quả xét nghiệm trong mù màu toàn bộ: điện võng mạc (ERG) cho thấy phản ứng hình nón bất thường. Xét nghiệm Panel D-15 cho thấy trục scotopic. Để phân biệt giữa mù màu que và mù màu nón S, ERG nón S đặc biệt hữu ích.
QLàm thế nào để phân biệt mù màu toàn bộ và rối loạn thị giác màu đỏ-xanh?
A
Trong mù màu toàn bộ, điện võng mạc hình nón cho thấy bất thường, kèm theo rung giật nhãn cầu bẩm sinh, sợ ánh sáng và giảm thị lực rõ rệt. Trong rối loạn sắc giác đỏ-lục, không có bất thường về thị lực hoặc thị trường, và điện võng mạc cũng bình thường.
Rối loạn sắc giác đỏ-lục bẩm sinh: Di truyền lặn liên kết nhiễm sắc thể X. Các gen L và M nằm trên nhánh dài của nhiễm sắc thể X tại Xq28. Tính tương đồng cao của gen (98%) dễ gây ra trao đổi chéo không cân bằng.
Rối loạn sắc giác xanh-vàng bẩm sinh: Di truyền trội trên nhiễm sắc thể thường. Gen sắc tố hình nón S nằm trên nhiễm sắc thể 7 (7q22-qter). Rất hiếm, xảy ra ở 1 trên 13.000 đến 65.000 người.
Mù màu toàn bộ (đơn sắc tế bào que): Di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường. Tần suất khoảng 1/30.000. Sáu gen gây bệnh đã được xác định bao gồm CNGA3 và CNGB31).
Khác: Glôcôm, đục thủy tinh thể, do thuốc (sildenafil, digoxin), tổn thương não, tâm lý.
Theo quy tắc Kollner (1912), tổn thương võng mạc và điểm vàng thường gây rối loạn sắc xanh-vàng, trong khi tổn thương thần kinh thị giác thường gây rối loạn sắc đỏ-xanh lục. Tuy nhiên, hiện nay người ta công nhận rằng cả bệnh võng mạc và thần kinh thị giác đều thường biểu hiện rối loạn sắc xanh-vàng mắc phải ở giai đoạn đầu.
Dưới đây là các ví dụ điển hình về thay đổi thị giác màu do thuốc.
Sildenafil: Ức chế nhẹ phosphodiesterase-6, ngăn cản sự tăng phân cực của tế bào hình nón do tích tụ cGMP. Gây chứng xanh thị (cyanopsia) tạm thời, hồi phục trong vài giờ đến vài ngày sau khi ngừng thuốc.
Digoxin: Ức chế Na-K ATPase trên tế bào cảm thụ ánh sáng võng mạc, gây chứng vàng thị (xanthopsia).
QCó thuốc nào gây mù màu mắc phải không?
A
Sildenafil có thể gây chứng xanh thị tạm thời, digoxin gây chứng vàng thị. Cả hai đều do tác dụng dược lý lên tế bào cảm thụ ánh sáng võng mạc. Các thuốc có độc tính thần kinh thị giác cũng có thể gây mù màu mắc phải.
Các xét nghiệm rối loạn thị giác màu sắc được lựa chọn tùy theo mục đích. Để phát hiện rối loạn thị giác màu bẩm sinh, sử dụng nhiều bảng màu giả đẳng sắc để sàng lọc. Chẩn đoán xác định cần máy đo sắc giác (anomaloscope).
Là bảng xét nghiệm sử dụng lý thuyết pha trộn màu, và là phương pháp sàng lọc thị giác màu phổ biến nhất.
Bảng kiểm tra thị giác màu Ishihara: Xuất sắc trong phát hiện rối loạn thị giác màu đỏ-xanh lá bẩm sinh. Sử dụng phiên bản quốc tế 38 bảng. Tỷ lệ phát hiện cao, nhưng độ chính xác phân loại loại bằng bảng phân loại thấp.
Bảng kiểm tra thị giác màu tiêu chuẩn SPP Phần 1: Dành cho rối loạn bẩm sinh. Trong số 10 bảng phát hiện, 8 câu trả lời đúng trở lên được coi là thị giác màu bình thường. Độ chính xác của bảng phân loại cao hơn bảng Ishihara.
Bảng kiểm tra thị lực màu tiêu chuẩn SPP Phần 2: Dành cho bất thường mắc phải. Tập trung phát hiện bất thường xanh-vàng. Kiểm tra từng mắt một.
Bảng kiểm tra thị lực màu giả chỉ là công cụ sàng lọc, không nên chỉ dựa vào bảng này để xác định loại hoặc mức độ bất thường.
Thiết bị kiểm tra dựa trên việc so màu hỗn hợp đỏ (671 nm) và xanh lục (546 nm) với màu vàng đơn sắc (589 nm) theo phép so màu Rayleigh. Đây là thiết bị duy nhất có thể chẩn đoán xác định loại và mức độ bất thường thị lực màu bẩm sinh. Không thể dùng để chẩn đoán mù màu loại 3 do không liên quan đến tế bào hình nón S.
Bảng D-15: Sắp xếp 15 tấm màu theo thứ tự chuyển màu. Phù hợp để đánh giá năng lực nghề nghiệp. Thời gian kiểm tra 3–5 phút.
Bài kiểm tra 100 màu: sắp xếp 85 viên gạch. Đánh giá bằng góc nhầm lẫn, chỉ số C và chỉ số S. Thời gian kiểm tra 15-20 phút. Giới hạn trên bình thường của độ lệch tổng thể thay đổi theo nhóm tuổi: 50-90 ở độ tuổi 20 và khoảng 160 ở độ tuổi 50.
Bài kiểm tra đèn lồng: kiểm tra năng lực cho các nghề liên quan đến thị giác tín hiệu đèn. Đèn lồng JFC sử dụng ba màu: đỏ, xanh lục và vàng.
Bài kiểm tra giảm độ bão hòa đỏ: kiểm tra tại giường so sánh cách nhìn màu đỏ giữa hai mắt. Hữu ích để đánh giá bệnh thần kinh thị giác.
Bài kiểm tra màu Cambridge (CCT): bài kiểm tra giả đẳng sắc trên máy tính. Cho phép đánh giá định lượng các rối loạn thị giác màu bẩm sinh và mắc phải, với độ nhạy cao trong phát hiện sớm rối loạn thị giác màu mắc phải2).
Các đặc điểm của phương pháp kiểm tra thị giác màu chính được tóm tắt dưới đây.
QCó thể chẩn đoán xác định mù màu chỉ bằng bảng Ishihara không?
A
Bảng Ishihara là xét nghiệm sàng lọc có tỷ lệ phát hiện cao đối với mù màu đỏ-xanh lục, nhưng độ chính xác trong phân loại loại thấp. Chẩn đoán xác định cần có kính đo màu (anomaloscope). Ngoài ra, bảng Ishihara không thể phát hiện mù màu xanh lam-vàng (loại 3).
Hiện tại chưa có phương pháp điều trị triệt để cho mù màu bẩm sinh. Trọng tâm điều trị là tư vấn và hỗ trợ xã hội.
Tư vấn: Giải thích đặc điểm của nhầm lẫn màu sắc với các ví dụ cụ thể. Đối với trẻ em, trấn an rằng nhìn chung không có vấn đề trong sinh hoạt hàng ngày. Đối với thanh thiếu niên cuối tuổi vị thành niên, hướng dẫn họ nhận thức đầy đủ về nhầm lẫn màu sắc và thực hiện các biện pháp.
Nguyên tắc tránh nhầm lẫn màu sắc: Cơ bản là không phân biệt bằng màu sắc. Sử dụng các manh mối không phải màu sắc như hình dạng, vị trí, nhãn mác.
Hướng nghiệp: Các ngành nghề đòi hỏi phân biệt màu sắc tinh tế có thể gặp khó khăn. Thảo luận về nội dung công việc và hạn chế, đồng thời tư vấn.
Để kiểm soát triệu chứng của mù màu toàn bộ, kính chắn sáng hoặc kính áp tròng màu được sử dụng để giảm chứng sợ ánh sáng. Kính màu đỏ được báo cáo là hữu ích trong việc giảm chứng sợ ánh sáng1). Tuy nhiên, thị lực màu sắc tự thân không được cải thiện.
Vì rối loạn thị lực màu mắc phải chỉ là thay đổi thứ phát của bệnh nguyên phát, điều trị nhắm vào bệnh nguyên phát. Xét nghiệm thị lực màu được sử dụng như một chỉ số về tình trạng và mức độ nghiêm trọng của bệnh.
Quá trình chuyển đổi quang học trong tế bào hình nón như sau: Một photon gây ra sự đồng phân hóa quang học của 11-cis-retinal gắn với opsin (thụ thể kết hợp protein G). Sự chuyển đổi thành all-trans-retinal gây ra thay đổi cấu trúc của opsin, kích hoạt protein G (transducin). Transducin được kích hoạt kích thích phosphodiesterase (PDE), thúc đẩy sự phân hủy cGMP. Sự giảm nồng độ cGMP làm đóng các kênh cation phụ thuộc cGMP, gây ra sự phân cực quá mức của tế bào cảm quang1).
Trong bóng tối, nồng độ cGMP ổn định giữ cho các kênh mở, cho phép dòng ion dương (dòng tối) đi vào, làm khử cực tế bào cảm quang. Kích thích ánh sáng ngừng dòng tối này và làm giảm giải phóng glutamate.
Thông tin màu sắc được truyền qua các tế bào hạch võng mạc đến thể gối bên (LGN).
Thông tin từ tế bào hình nón L và M: Được truyền qua các tế bào lùn đến lớp tế bào nhỏ (parvocellular layers) của LGN. Sự đối lập đỏ-lục được mã hóa tại đây.
Thông tin từ tế bào hình nón S: Được truyền qua các tế bào hai cực nhỏ đến lớp tế bào konio (koniocellular cells) của LGN. Phản ánh sự đối lập lam-vàng.
Sau LGN, thông tin tiếp tục đến các vùng vỏ não V1, V2 và V4 ở thùy chẩm. Vùng V4 chứa nhiều tế bào tham gia xử lý màu sắc. Tổn thương vỏ não chẩm bụng có thể gây mù màu toàn bộ do não, trong khi tổn thương thùy chẩm-thái dương có thể gây mù màu bán thị trường5).
Các nguyên lý sau đây rất quan trọng trong nhận thức màu sắc:
Nguyên lý đơn biến (principle of univariance): Một sắc tố quang thụ thể đơn lẻ không thể xác định bước sóng của photon. Phân biệt màu sắc đòi hỏi đầu vào so sánh từ các quang thụ thể khác nhau.
Tính hằng màu (color constancy): Con người có thể nhận biết màu sắc của vật thể một cách ổn định ngay cả khi điều kiện ánh sáng thay đổi. Tỷ lệ hoạt động của các tế bào cảm thụ ánh sáng cục bộ có liên quan.
Sáu gen đã được xác định là nguyên nhân gây mù màu toàn bộ (thị giác đơn sắc tế bào que)1).
Các Gen Chính
CNGA3 (2q11.2): Tiểu đơn vị alpha của kênh CNG. Chiếm khoảng 25% tổng số ca.
CNGB3 (8q21.3): Tiểu đơn vị beta của kênh CNG. Phổ biến nhất, chiếm khoảng 50%.
GNAT2 (1p13.3): Tiểu đơn vị alpha đặc hiệu tế bào hình nón của protein G. Khoảng 1,7%.
Gen Hiếm
PDE6C (10q23.33): Tiểu đơn vị xúc tác alpha của PDE. Khoảng 2,4%.
PDE6H (12p12.3): Tiểu đơn vị ức chế gamma của PDE. Khoảng 0,3%.
ATF6 (1q23.3): Yếu tố phiên mã tham gia vào phản ứng stress lưới nội chất. <2%.
Đột biến CNGA3 và CNGB3 gây mất chức năng kênh CNG, làm ngừng toàn bộ dòng thác chuyển đổi quang học của tế bào hình nón. Trong đột biến GNAT2, một số trường hợp được báo cáo vẫn giữ được một phần thị lực màu sắc1).
Gen opsin tế bào hình nón L (OPN1LW) và gen opsin tế bào hình nón M (OPN1MW) đều nằm song song trên nhiễm sắc thể X tại Xq28. Hai gen có hơn 98% tương đồng về trình tự nucleotide, dẫn đến sự hình thành thường xuyên các gen lai do trao đổi chéo không đều. Sự khác biệt về đặc tính hấp thụ quang phổ chủ yếu được xác định bởi các gốc axit amin ở vị trí 277 và 285 của exon 5.
7. Nghiên cứu mới nhất và triển vọng tương lai (báo cáo giai đoạn nghiên cứu)
Tất cả các gen gây bệnh mù màu toàn bộ đều có trình tự mã hóa dưới 2.600 cặp base, cho phép đóng gói vào vector AAV. Hiện nay, một số thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I/II nhắm mục tiêu CNGA3 và CNGB3 đang được tiến hành 1).
Dưới đây là tóm tắt các thử nghiệm lâm sàng chính.
Mã thử nghiệm
Gen mục tiêu
Vector
Quốc gia thực hiện
NCT02610582
CNGA3
rAAV8
Đức
NCT02935517
CNGA3
AAV2tYF
Hoa Kỳ và Israel
NCT03001310
CNGB3
AAV8
Vương quốc Anh
Fischer và cộng sự (2020) đã báo cáo về tính an toàn và cải thiện chức năng của tiêm dưới võng mạc AAV8.CNGA3 trong thử nghiệm NCT02610582. Một năm sau điều trị, cải thiện thị lực, độ nhạy tương phản và thị giác màu sắc được ghi nhận, và kết quả do bệnh nhân báo cáo xác nhận khả năng phân biệt màu sắc được cải thiện1).
Michaelides và cộng sự (2023) trong thử nghiệm NCT03001310 đã tiêm AAV8-hCARp.hCNGB3 cho 11 người lớn và 12 trẻ em. Tính an toàn nằm trong phạm vi chấp nhận được, và một số đối tượng có cải thiện về độ nhạy sáng và chất lượng cuộc sống liên quan đến thị giác 1).
Phương pháp tiếp cận cho rối loạn thị giác màu đỏ-lục
Mancuso và cộng sự (2009) đã đưa opsin thứ ba vào loài linh trưởng trưởng thành bị rối loạn thị giác màu đỏ-lục và chứng minh sự thu nhận thị giác ba sắc. Kết quả này cho thấy thị giác ba sắc có thể hình thành ngay cả khi không qua giai đoạn phát triển sớm1).
Tuy nhiên, vẫn chưa được chứng minh liệu liệu pháp gen có giúp động vật thí nghiệm ‘cảm nhận’ được màu sắc mới hay không, và vẫn còn nhiều thách thức cho ứng dụng lâm sàng trên người1).
Kính điều chỉnh mù màu (như Enchroma) sử dụng bộ lọc notch đa tầng để loại bỏ sự chồng lấn bước sóng đỏ và lục, nhưng xét nghiệm CAD không cho thấy cải thiện triệu chứng đáng kể1). Kính áp tròng màu (như hydrogel chứa hạt nano vàng) cũng đang được phát triển, nhưng tất cả đều ở giai đoạn nghiên cứu.
Trong tương lai, công nghệ cấy điện cực vào võng mạc, dây thần kinh thị giác hoặc vỏ não thị giác để tạo ra thị giác màu nhân tạo đang được nghiên cứu5). Hiện tại, chỉ đạt được tái tạo thị giác đen trắng độ phân giải thấp, và chưa đạt được tái tạo màu sắc có kiểm soát.
Yang Z, Yan L, Zhang W, Qi J, An W, Yao K. Dyschromatopsia: a comprehensive analysis of mechanisms and cutting-edge treatments for color vision deficiency. Front Neurosci. 2024;18:1265630.
Costa MF, Henriques LD, Souza GS. An integrative review for clinical evaluation of color vision: The right test for the right disease. J Curr Ophthalmol. 2024;36:355-64.
Tilahun MM, Sema FD, Mengistie BA, Abdulkadir NH, Jara AG. Prevalence of color vision deficiency in Africa: Systematic review and meta-analysis. PLoS ONE. 2024;19(12):e0313819.
Almustanyir A. A global perspective of color vision deficiency: Awareness, diagnosis, and lived experiences. Healthcare. 2025;13:2031.
Zhang B, Zhang R, Zhao J, Yang J, Xu S. The mechanism of human color vision and potential implanted devices for artificial color vision. Front Neurosci. 2024;18:1428565.
Sao chép toàn bộ bài viết và dán vào trợ lý AI bạn muốn dùng.
Đã sao chép bài viết vào clipboard
Mở một trợ lý AI bên dưới và dán nội dung đã sao chép vào ô chat.
