Lélegzés közben változik a pupillák mérete
Martin Schaefer – a Karolinska Institutet posztdoktori kutatója a kognitív idegtudomány és viselkedéspszichológia területén – írása:
Valószínűleg mindenki hallotta már azt a mondást, hogy a szem a lélek tükre, de most kiderült, hogy a légzéshez is kapcsolódik. A tudósok régóta tanulmányozzák a pupillát, hogy megértsék a figyelemmel, az érzelmekkel és az egészségügyi állapotokkal való kapcsolatát. Most az új kutatások kimutatták, hogy a légzésünkkel szinkronban változtatják a méretüket.
A pupilláink soha nem statikusak. Folyamatosan alkalmazkodnak mind a külső, mind a belső tényezőkhöz. A legismertebb, hogy szabályozzák, hogy mennyi fény jut a szembe, akárcsak a fényképezőgép rekesznyílása. Ezt könnyen kipróbálhatja mindenki saját maga: nézzen bele a tükörbe, és világítson a szemébe, és látni fogja, hogy a pupillái összezsugorodnak. Ez a folyamat közvetlenül befolyásolja vizuális érzékelésünket. A nagyobb pupillák segítenek felismerni a halvány tárgyakat, különösen a perifériás látásunkban, míg a kisebb pupillák javítják az élességet.
Valójában ez a reflex annyira megbízható, hogy az orvosok az agyműködés ellenőrzésére is használják. Ha a pupilla nem reagál a fényre, az orvosi vészhelyzetet, például stroke-ot jelezhet. Az is jól ismert, hogy pupilláink összehúzódnak, amikor egy közeli tárgyra összpontosítanak, és kognitív erőfeszítésre vagy érzelmi izgalomra reagálva kitágulnak. Ahogy a pupilla-kutatás úttörője, német Irene Loewenfeld mondta egyszer: „Az ember vagy elpirul, vagy elsápad, ha érzelmileg izgatott, de a pupillái mindig kitágulnak.” Emiatt a pupilla méretét gyakran használják a pszichológiában és az idegtudományi kutatásokban a mentális erőfeszítés és a figyelem mérésére.
Sok évtizeden át ez a háromféle pupillaválasz volt az egyetlen, amelynek létezésében a tudósok biztosak voltak. Most jómagam és a stockholmi Karolinska Intézet és a hollandiai Groningeni Egyetem kutatócsoportja megerősítettem, hogy a légzés a negyedik.
A pupilla légzési fázis válaszának nevezett formában a pupillák általában kilégzés közben a legnagyobbak, a belégzés kezdete körül pedig a legkisebbek. Más válaszokkal ellentétben ez kizárólag belülről vezérelt, és folyamatos. Ugyanilyen egyedülállóan lefedi mind a tágulást, mind a szűkületet.
Több mint 200 résztvevővel végzett öt kísérletsorozattal megerősítettük, hogy a pupilla mérete a légzéssel szinkronban ingadozik, és azt is, hogy ez a kapcsolat figyelemre méltóan stabil. A kísérlet résztvevői a laboratóriumunkban feladatokat hajtottak végre a számítógép képernyőjén vagy pihentek, mi pedig felvételeket készítettünk a légzési mintájukról, és a pupillaméretük változásáról. A vizsgálat során szisztematikusan változtattuk a többi kulcsfontosságú tanulói választényezőt – a világítást, a rögzítési távolságot és a feladatokhoz szükséges mentális erőfeszítést. A légzés pupillákra gyakorolt hatása minden esetben állandó maradt.
Ezenkívül megvizsgáltuk, hogy a különböző légzési minták hogyan befolyásolták a választ. A résztvevőket arra utasították, hogy kizárólag az orrukon vagy a szájukon keresztül lélegezzenek, és állítsák be légzésszámukat, valamint lassítsák és gyorsítsák fel. Minden esetben ugyanaz a minta alakult ki: a pupilla mérete a belégzés kezdetén maradt a legkisebb, a kilégzés során pedig a legnagyobb.
Ez a felfedezés megváltoztatja a légzésről és a látásról alkotott gondolkodásunkat. Mélyebb kapcsolatot sugall a légzés és az idegrendszer között, mint azt korábban gondoltuk. A következő nagy kérdés az, hogy ezek a finom pupillaméret-változások befolyásolják-e a világlátásunkat. Az ingadozások csak a milliméter töredékei, ami kisebb, mint a pupilla fényre adott válasza, de hasonló a mentális erőfeszítésre vagy izgalomra adott válaszhoz. Ezeknek az ingadozásoknak a nagysága elméletileg elég nagy ahhoz, hogy befolyásolja vizuális érzékelésünket. Ezért előfordulhat, hogy látásunk egyetlen lélegzetvétel alatt finoman változik a halvány tárgyak észlelésének optimalizálása (nagyobb pupillákkal) és a finom részletek megkülönböztetése (kisebb pupillákkal) között. Ezenkívül, ahogy a pupilla fényválaszát diagnosztikai eszközként használják, a pupilla mérete és a légzés közötti kapcsolat változása a neurológiai rendellenességek korai jele lehet.
Ez a kutatás része annak a szélesebb körű erőfeszítésnek, ami arra irányul, hogy jobban megértsük, hogyan befolyásolja belső testi ritmusunk az észlelésünket. A tudósok egyre inkább úgy találják, hogy agyunk nem elszigetelten dolgozza fel a külső információkat – integrálja a testünkből érkező jeleket is. Például a szív- és gyomorritmusunkból származó információk is fokozzák vagy akadályozzák a bejövő érzékszervi ingerek feldolgozását.
Ha a légzésünk befolyásolja a pupilláink változását, akkor befolyásolhatja-e azt is, hogyan érzékeljük a körülöttünk lévő világot? Ez megnyitja az utat az új kutatások előtt, amelyek arról szólnak, hogy a testi ritmusok hogyan alakítják az észlelést – egyszerre egy lélegzetvétellel.