Journal of Physiology: дыхание и зрение могут быть связаны

Фото из открытых источников

Исследователи из Каролинского института в Швеции обнаружили фундаментальный механизм, который влияет на размер зрачка, а именно наше дыхание. Исследование, опубликованное в журнале Journal of Physiology, показывает, что зрачок имеет наименьшее значение во время вдоха и наибольшее значение во время выдоха — то, что может влиять на наше зрение.

Как и апертура в камере, зрачок контролирует, сколько света достигает глаза. Поэтому он имеет основополагающее значение для нашего зрения и того, как мы воспринимаем окружающее. Три механизма, которые могут изменить размер зрачка, известны уже более века: количество света, фокусное расстояние и когнитивные факторы, такие как эмоции или умственное усилие.

Теперь ученые открыли четвертый: дыхание. Зрачок самый маленький в начале вдоха и самый большой во время выдоха.

«Этот механизм уникален тем, что он цикличен, постоянно присутствует и не требует внешнего стимула», — объясняет руководитель исследования Артин Аршамян из Каролинского института. «Поскольку дыхание влияет на активность мозга и когнитивные функции, открытие может способствовать лучшему пониманию того, как регулируются наше зрение и внимание».

Исследователи провели пять экспериментов с более чем 200 участниками, изучая, как дыхание влияет на размер зрачка в различных условиях.

Результаты показали, что эффект сохранялся независимо от того, дышали ли участники быстро или медленно, через нос или рот, если условия освещения или расстояние фиксации менялись, если они отдыхали или выполняли визуальные задачи. Разница в размере зрачка между вдохом и выдохом была достаточно большой, чтобы теоретически повлиять на зрение.

Исследование также показало, что эта функция не повреждена у людей, родившихся без обонятельной луковицы, структуры мозга, которая активируется носовым дыханием. Это говорит о том, что механизм контролируется стволом мозга, фундаментальной и эволюционно сохранившейся частью мозга.

Исследователи теперь изучают, влияют ли изменения размера зрачка во время дыхания на зрение. Предыдущие исследования показывают, что меньшие зрачки облегчают различение деталей, в то время как большие зрачки помогают нам находить трудноразличимые объекты.

«Наши результаты показывают, что наше зрение может переключаться между оптимизацией для различения мелких деталей при вдохе и обнаружением слабых объектов при выдохе, и все это в течение одного дыхательного цикла», — говорит соавтор исследования Мартин Шефер.

По словам исследователей, возможно также клиническое применение.

«Одним из потенциальных применений являются новые методы диагностики или лечения неврологических заболеваний, таких как болезнь Паркинсона, где повреждение функции зрачка является ранним признаком заболевания», — говорит Артин Аршамян. «Это то, что мы хотим исследовать в будущем».