Важное открытие: наши зрачки меняют размер при дыхании

Многие слышали поговорку о том, что глаза — зеркало души. Но учёные только что заявили, что они также связаны с тем, как мы дышим.


Исследователи давно изучают, как меняется размер зрачков в зависимости от сосредоточенности, переживаемых чувств и заболеваний. Новое исследование неожиданно показало, что величина зрачков синхронизируется с нашим дыханием. И это важно!

Человеческие зрачки никогда не бывают неподвижными. Они постоянно меняются в размерах в зависимости от внешних и внутренних особенностей. Наиболее известный факт: они регулируют количество света, попадающего в глаз, подобно диафрагме фотоаппарата, то расширяясь, то сужаясь.



В этом легко убедиться самостоятельно: посмотрите в зеркало и острожно направьте луч фонарика себе в глаза, и зрачки сузятся. Явление это напрямую влияет на наше зрительное восприятие. Большие зрачки помогают нам различать слабовидимые предметы, особенно боковым зрением. А суженные повышают резкость восприятия, улучшая возможность, например, чтения.

Рефлекс зрачков (реакция на изменение освещённости сетчатки) настолько надёжен, что врачи используют его для оценки функций мозга. Если зрачок не реагирует на свет, это может указывать, к примеру, на инсульт.

Однако наши зрачки реагируют не только на свет. Также давно известно, что они сужаются, когда мы фокусируемся на чём-то близком, и расширяются в ответ на умственные усилия или эмоциональное возбуждение.

Как однажды сказала немецкая исследовательница Ирен Лёвенфельд, «человек может покраснеть или побледнеть при волнении, но его зрачки всегда расширяются». По этой причине размер зрачка часто учитывают в психологических и нейробиологических исследованиях как показатель умственных усилий и внимания.

На протяжении многих десятилетий перечисленные три вида реакции зрачка были единственными, в существовании которых учёные были уверены. Теперь же исследователи из Каролинского института в Стокгольме и Гронингенского университета в Нидерландах подтвердили, что дыхание — это четвёртый вид рефлекса.

Во время реакции зрачков на дыхательную фазу (название явления) они, как правило, расширяются при выдохе и сужаются при вдохе. В отличие от других реакций зрачков, эта, четвёртая, происходит постоянно.

На самом деле, ещё более полувека назад некоторые специалисты уже усматривали связь между дыханием и зрачками. Но при оценке прошлых исследований прежние доказательства не выглядели убедительными. Учитывая, как часто размер зрачка фиксируют и в медицине, и в науке, шведско-нидерландский коллектив авторов понял, что пришла пора изучить этот вопрос досконально.

В ходе пяти крупных экспериментов с участием более 200 добровольцев подтвердилось, что размер зрачка изменяется синхронно с дыханием, причём этот эффект удивительно стабилен. Исследователи пригласили испытуемых в лабораторию и записывали на аппаратуру размер их зрачков и особенности дыхания, когда те расслаблялись либо решали задачки, глядя на экран компьютера.

На протяжении всего исследования учёные систематически меняли другие ключевые факторы реакции зрачков: освещение, расстояние от объекта и умственные усилия, необходимые для выполнения заданий. И во всех случаях влияние дыхания на зрачки оставалось неизменным.



Кроме того, учёные выяснили, как различные типы дыхания влияют на реакцию. Для этого добровольцам предложили дышать только через нос или через рот, то замедляясь, то ускоряясь. Во всех случаях наблюдалась одна и та же закономерность: размер зрачка был наименьшим в начале вдоха и наибольшим во время выдоха.

Открытие изменило представления о дыхании и зрении. Оно предполагает более глубокую связь между дыханием и нервной системой, чем считалось ранее. Следующий важный вопрос заключается в том, влияют ли эти едва заметные изменения в размере зрачка на то, как мы видим мир.

Колебания составляют всего доли миллиметра. Это меньше, чем реакция зрачка на свет, но похоже на реакцию на умственное усилие или нервное возбуждение. Размер этих колебаний теоретически достаточно велик, чтобы влиять на наше зрительное восприятие. Таким образом, возможно, наше зрение слегка смещается в течение одного вдоха между оптимизацией для рассматривания слабо освещённых объектов (при расширенных зрачках) и различением мелких деталей (при суженных).

Кроме того, взаимосвязь между размером зрачка и дыханием может указывать ранее других симптомов на начинающиеся неврологические расстройства.

Исследование специалистов из двух стран стало частью более масштабной работы по изучению того, как внутренние ритмы организма влияют на восприятие. Учёные всё чаще обнаруживают, что наш мозг обрабатывает внешнюю информацию не изолированно, но так же интегрирует сигналы от тела. Например, информация о ритмах нашего сердца и желудка также может усиливать или ослаблять обработку поступающих сенсорных стимулов, то есть всего того, что мы воспринимаем вроде бы осознанно органами чувств.

Если дыхание влияет на наши зрачки, может ли оно также влиять на восприятие окружающего мира? Это открывает возможности для новых исследований того, как телесные ритмы влияют на восприятие — по одному вдоху за раз.