Наши глаза помогают нам воспринимать окружающий мир, и они могут многое рассказать о нашем внутреннем мире: от того, что мы можем себе представить, до ранних признаков потери слуха.
Загадочным образом наши глаза также могут меняться в зависимости от нашего дыхания. В новом исследовании ученые из Швеции и Нидерландов обнаружили, что размеры зрачков меняются с каждым вдохом и выдохом.
На протяжении более 100 лет мы понимали, что зрачки реагируют не только на свет, но исследования на тему того, расширяются ли и сужаются ли эти бездонные черные дыры в зависимости от нашего дыхания, дали противоречивые результаты.
Некоторые исследования показывают, что зрачки расширяются при вдохе, в то время как обзор, проведенный в 2022 году, показал, что существуют «неубедительные доказательства» этого явления.
Поэтому нейробиолог Мартин Шефер из Каролинского института в Швеции и его коллеги решили устранить ограничения предыдущих исследований. В серии экспериментов команда использовала специальную камеру для измерения размеров зрачков более 100 добровольцев, когда они находились в состоянии покоя и выполняли зрительную задачу.
«Размер зрачка неизменно достигает минимума в начале вдоха и максимума во время выдоха», — пишут исследователи в своем отчете, который в настоящее время размещен на bioRxiv ожидает рецензирования.
Та же картина наблюдалась, когда добровольцы выполняли простое визуальное задание или просто смотрели в одну точку, дыша через нос или рот.
Это противоречит предыдущим публикациям, в которых утверждалось, что зрачки меньше всего на выдохе. Однако размер зрачка имеет ряд влияний, поэтому Шеферу и его команде потребовалось несколько циклов дыхания, чтобы уловить их тонкое соответствие нашему циклу дыхания. Это может объяснить некоторые из прошлых противоречивых результатов.
«Это просто артефакт?» — сказал Шефер. «Или за этим стоит некая цель? Мы пока точно не знаем».
Но у исследователей есть некоторые теории об этих танцующих размерах зрачков. Предыдущие исследования предполагают, что зрачки меньшего размера лучше различают детали, в то время как зрачки большего размера лучше обнаруживают слабые стимулы.
«Наши результаты указывают на возможность того, что само зрительное восприятие может циклически переключаться между оптимизацией для различения во время вдоха и обнаружением во время выдоха в течение одного дыхания», — пишут Шефер и его команда.
Размеры зрачков также изменяются в зависимости от эмоциональных состояний (например, расширение при страхе), физического возбуждения и в ответ на лекарственные препараты (например, расширение в ответ на антидепрессанты).
Врачи могут использовать наши зрачки для оценки уровня сознания и выявления нарушений психического здоровья, поэтому более глубокое понимание их поведения сделает их более надежными диагностическими индикаторами.
Недавно ученые определили механизм, лежащий в основе по крайней мере некоторых из этих изменений, но, как и в случае с зависимостью размера зрачка от нашего цикла дыхания, причина возникновения многих из этих изменений остается загадкой.
