Команда ученых из Института Каролинской в Стокгольме и Университета Гронингена в Нидерландах обнаружила, что дыхание влияет на размер зрачков. Результаты опубликованы в журнале Current Biology.
Открытие: четвертый тип реакции зрачков
Исследователи подтвердили, что зрачки изменяются в зависимости от фазы дыхания. Зрачки сужаются в начале вдоха и расширяются во время выдоха, независимо от освещения, фокуса или умственных усилий.
Это открытие добавляет четвертый тип реакции зрачков к известным триггерам света, фокуса и умственных усилий. Результаты намекают на более глубокую интеграцию между внутренними ритмами и визуальным восприятием.
Как это работает?
Зрачки не статичны. Они приспосабливаются к внешним и внутренним факторам. Зрачки контролируют количество света, попадающего в глаз, подобно апертуре камеры. Большие зрачки помогают обнаруживать слабые объекты, особенно периферийным зрением, а меньшие зрачки повышают резкость для чтения.
Рефлекс зрачков настолько надежен, что врачи используют его для оценки функции мозга. Если зрачки не реагируют на свет, это может быть признаком инсульта.
Другие факторы, влияющие на зрачки
Зрачки реагируют не только на свет. Они также сжимаются при фокусировке на близком объекте и расширяются при умственных усилиях или эмоциональном возбуждении.
Немецкий ученый Ирен Лоуенфельд однажды сказала: «Человек может покраснеть или побледнеть при эмоциональном возбуждении, но его зрачки всегда расширяются».
Размер зрачков часто используется в психологии и нейробиологии как мера умственных усилий и внимания.
Новое исследование: дыхание и зрачки
Ученые из Института Каролинской и Университета Гронингена провели серию экспериментов с более чем 200 участниками. Они зафиксировали размер зрачков и шаблон дыхания участников, когда те расслаблялись или выполняли задачи на компьютере.
Исследователи систематически изменяли ключевые факторы: освещение, расстояние фиксации и умственные усилия. Во всех случаях влияние дыхания на зрачки оставалось постоянным.
Ученые также изучили, как различные модели дыхания влияют на ответ зрачков. Участники дышали через нос или рот, регулировали частоту дыхания, замедляли или ускоряли его. Во всех случаях зрачки оставались наименьшими в начале вдоха и наибольшими во время выдоха.
Влияние на восприятие
Открытие меняет наше понимание дыхания и зрения. Оно предполагает более глубокую связь между дыханием и нервной системой, чем мы предполагали ранее. Следующий вопрос: влияют ли эти изменения в размере зрачков на наше восприятие мира?
Колебания зрачков составляют лишь доли миллиметра, но они похожи на реакцию зрачков на свет, умственные усилия или возбуждение. Размер этих колебаний достаточно велик, чтобы повлиять на визуальное восприятие.
Возможно, наше зрение смещается между оптимизацией для обнаружения слабых объектов и деталей в зависимости от фазы дыхания.
Перспективы исследований
Изменения в связи между размером зрачков и дыханием могут быть ранним признаком неврологических расстройств. Это исследование является частью более широкой попытки понять, как внутренние телесные ритмы влияют на восприятие.
Ученые все чаще обнаруживают, что мозг не обрабатывает информацию в изоляции. Он также интегрирует сигналы из тела. Например, информация из сердца и желудочного ритма может усиливать или препятствовать обработке сенсорных стимулов.
Если дыхание влияет на размер зрачков, может ли оно также формировать наше восприятие мира? Это открывает дверь для дальнейших исследований о том, как восприятие телесных ритмов влияет на наше восприятие реальности.
Вывод
Исследование показывает, что дыхание и зрачки тесно связаны. Это открытие может изменить наше понимание восприятия и открыть новые возможности для диагностики и лечения неврологических расстройств.
Литература.
“The pupillary respiratory-phase response: pupil size is smallest around inhalation onset and largest during exhalation” — Martin Schaefer et al. Journal of Physiology
