編譯:公子欣
就像照相機(jī)的光圈一樣,瞳孔控制著進(jìn)入眼睛的光線量。因此,它對于我們的視覺以及如何感知周圍環(huán)境至關(guān)重要。一個多世紀(jì)以來,已知有3種機(jī)制可以改變瞳孔的大小——光線量、焦距、認(rèn)知因素(如情緒或腦力活動)。
現(xiàn)在,瑞典卡羅林斯卡學(xué)院的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了第4種——呼吸。這項發(fā)表在《生理學(xué)雜志》上的研究表明,瞳孔在吸氣時最小,在呼氣時最大——這可能會影響我們的視力。
“這一機(jī)制的獨特之處在于它是周期性的、一直存在,并且不需要外部刺激,”研究領(lǐng)導(dǎo)者、卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院臨床神經(jīng)科學(xué)系副教授Artin Arshamian解釋說,“由于呼吸會影響大腦活動和認(rèn)知功能,這一發(fā)現(xiàn)可能有助于更好地理解我們的視覺和注意力是如何被調(diào)節(jié)的?!毖芯咳藛T對200多名參與者進(jìn)行了5項實驗,系統(tǒng)研究了瞳孔大小在整個呼吸周期中的變化,同時改變了任務(wù)、照明、注視距離和大腦區(qū)域參與等。
研究結(jié)果一致表明,瞳孔在吸氣時最小,在呼氣時最大。這種模式適用于各種條件:無論參與者呼吸是快還是慢,是用鼻子呼吸還是用嘴巴呼吸,無論光照條件是明亮還是昏暗,是聚焦在進(jìn)處還是遠(yuǎn)處,無論是在休息還是在進(jìn)行視覺任務(wù)期間,以及參與者有或者沒有嗅球(一種由鼻腔呼吸激活的大腦結(jié)構(gòu))的情況下,這種影響都持續(xù)存在。這種效應(yīng)稱為瞳孔呼吸期反應(yīng)(PRP反應(yīng))。
5個實驗中呼吸周期中的瞳孔反應(yīng)
吸氣和呼氣之間瞳孔大小的差異大到在理論上足以影響視力。目前研究人員還在進(jìn)一步探究中。先前的研究表明,較小的瞳孔更容易看到細(xì)節(jié),而較大的瞳孔則幫助我們找到難以看到的物體?!把芯拷Y(jié)果表明,在一個呼吸周期內(nèi),視覺可能會在吸氣時優(yōu)化識別小細(xì)節(jié)和呼氣時檢測微弱物體之間切換?!痹撗芯康谝蛔髡摺⒖_林斯卡學(xué)院博士后研究員Martin Schaefer說。研究人員表示,這一發(fā)現(xiàn)可能還具有臨床應(yīng)用價值?!耙粋€潛在的應(yīng)用是開發(fā)新的方法來診斷或治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病,例如帕金森病,其中瞳孔功能損傷是帕金森病的早期征兆。這是我們未來想要探索的方向。”Artin Arshamian說。