Коли ми заходимо в темну кімнату, наші зіниці розширюються, пропускаючи більше світла, що дозволяє краще бачити в темряві. Але зіниці можуть розширюватися й з інших, менш очевидних причин. Тепер вчені пояснили зв’язок між розширенням зіниць і здивуванням, показавши, що розширені зіниці — та більш широка реакція збудження, яку вони позначають, — можуть відігравати ключову роль у нашій реакції на несподівані події, повідомляє Science Alert.
За словами співавтора дослідження Метта Нассара, доцента кафедри нейробіології та когнітивних і психологічних наук Браунського університету, у відповідь на несподіванку мозок переходить у режим «оновлення», і розширені зіниці є однією з найочевидніших зовнішніх ознак цього.
«Розширення зіниць сигналізує про різке підвищення рівня збудження, і наші результати підтверджують ідею про те, що ці швидкі коливання рівня збудження мають корисний вплив на мозок. Вони дозволяють нам справлятися зі світом, який часто змінюється від одного контексту до іншого», — пояснив Нассар.
Дослідження показали, що розширення зіниць — процес, набагато складніший, ніж здається, і він потенційно відображає безліч внутрішніх чинників, що виходять за межі широко відомого зв’язку із зовнішнім освітленням.
Зіниці можуть розширюватися у відповідь на когнітивне навантаження, фізичне навантаження або емоційне збудження чи прийом певних ліків. Крім того, зіниці реагують на дихання, розширюючись під час видиху та звужуючись на початку вдиху.
Коливання збудження після несподіванки частково опосередковуються блакитним ядром — невеликим скупченням нейронів у стовбурі головного мозку. Ця структура є основним джерелом норадреналіну — нейромедіатора та гормону, що бере участь у реакції «бий або біжи». Як зазначає Нассар, попередні дослідження виявили сплески норадреналіну та інших маркерів збудження після несподіваних подій, проте досі незрозуміло, яку функцію вони виконують і як можуть впливати на поведінку.
В експерименті вчених взяли участь 63 здорових учасників, які мали зробити прогнози щодо кольорових стимулів на екрані. Їм на екранах показували серію кольорових плям, і учасникам спочатку пропонувалося просто згадати, які кольори вони щойно бачили. Потім вони переходили до прогнозування того, які кольори з’являться на наступному зображенні, спираючись на закономірності, які вони засвоїли з попередніх. Поки учасники виконували це завдання, дослідники збирали фізіологічні дані, зокрема сигнали ЕЕГ та зміни діаметра зіниці, щоб вивчити, як мозок реагує на несподіваний поворот подій.
Дослідження показало, що коли на екранах з’являлися несподівані кольори, зіниці учасників розширювалися. Крім того, посилювалися специфічні мозкові хвилі, пов’язані з короткочасним збудженням та активацією блакитного ядра/норадреналінової системи.
Ті, у кого спостерігалися такі реакції, демонстрували відповідні умови адаптації до навчання та зниження перцептивної упередженості. Учасники ставали дедалі упередженішими в міру того, як зображення дедалі більше відповідали їхнім прогнозам, але поява несподіваних картинок виводила їх із цього стану. Дані про зіниці та мозкові хвилі свідчать про те, що вони навчалися на несподіванках і використовували це для формування майбутніх прогнозів.
Це може діяти як своєрідний механізм оновлення для мозку, допомагаючи позбутися застарілих очікувань і готуючи нас до засвоєння нових.
Раніше вчені з’ясували, що протягом десятиліть медичні підручники неправильно описували процес росту волосся людини.