Когато влезете в тъмна стая, зениците ви бързо се разширяват, за да пропуснат повече светлина и да ви помогнат да виждате. На по-светло те отново се свиват. Именно формата и размерът на зениците определят колко светлина достига до очите – механизъм, който при някои животни, като котките, е развит до забележителна степен.
Този рефлекс е добре познат, но зениците могат да се разширяват и по други, далеч не толкова очевидни причини.
Когато например нещо ни изненада, зениците ни може да се разширят така, сякаш внезапно сме попаднали в мрак. Това е част от краткотрайна реакция на повишена физиологична активация, чието предназначение и влияние върху поведението все още не са напълно изяснени.
Ново изследване хвърля повече светлина върху връзката между изненадата и размера на зениците. Резултатите показват, че разширяването им – и цялостната реакция на организма, за която то свидетелства – може да играе ключова роля в начина, по който реагираме на неочаквани събития.
Мозъкът преминава в режим на „опресняване“
След изненада мозъкът сякаш се „опреснява“, а разширените зеници са един от най-видимите външни признаци за този процес, обяснява съавторът на изследването Мат Насар, доцент по невронауки, когнитивни и психологически науки в Университета „Браун“.
„Разширяването на зениците е признак за рязко повишаване на активацията. Резултатите ни подкрепят идеята, че тези бързи колебания изпълняват полезна функция в мозъка – казва Насар. – Те ни помагат да се справяме със свят, в който обстоятелствата често се променят внезапно.“
Проучванията показват, че разширяването на зениците е много по-сложен процес, отколкото изглежда. То може да разкрива редица вътрешни процеси, далеч надхвърлящи добре познатата реакция към осветеността на средата.
Зениците издават какво се случва в мозъка
Зениците могат да се разширят например в отговор на умствено усилие, повишена мозъчна активност, физическо натоварване или силни емоции, както и вследствие на приема на определени лекарства. Размерът им може също да подскаже какво си представяте или кои спомени преживявате отново насън. Самото сънуване пък е свързано с укрепването на спомените и регулирането на емоциите.
Размерът на зениците се променя редовно и в синхрон с дишането – обикновено те се разширяват при издишване и се свиват в началото на вдишването.
Промените във физиологичната активация след изненада се управляват отчасти от локус церулеус – малко струпване на неврони в мозъчния ствол.
Тази структура е основният източник на норепинефрин в мозъка – невротрансмитер и хормон, който участва в реакцията „бий се или бягай“.
Локус церулеус често се задейства след неочаквано събитие. Активността му нараства и това се свързва както с промени в размера на зениците, така и с определени мозъчни вълни, които могат да бъдат регистрирани чрез електроенцефалография (ЕЕГ). Именно чрез проследяването на мозъчните вълни с електроенцефалограма учените могат да изследват редица иначе невидими процеси в мозъка.
Предишни проучвания вече са установявали рязко покачване на норепинефрина и други признаци на повишена активация след изненадващи събития, отбелязва Насар. Все още обаче не е ясно каква точно функция изпълняват тези реакции и по какъв начин влияят върху поведението.
Експеримент с цветове и неочаквани обрати
За да проучат въпроса, Насар и колегите му привличат 63-ма пълнолетни доброволци в добро здраве. По време на експеримента участниците трябвало да правят прогнози за цветни изображения, показвани на екран.
Първоначално на екраните се появявала поредица от цветни петна, а участниците трябвало просто да си припомнят кои цветове са видели непосредствено преди това. Постепенно задачата се усложнявала: въз основа на закономерностите в предишните изображения те трябвало да предвидят какви цветове ще се появят следващия път.
Докато доброволците изпълнявали задачата, изследователите събирали физиологични данни – включително ЕЕГ сигнали и промени в диаметъра на зениците, – за да установят как мозъкът реагира на неочакван обрат.
„Искахме да уловим явлението, свързано с две основни представи за начина, по който системата за активация влияе върху поведението – обяснява съавторът Харисън Марбъл, научен сътрудник и ръководител на лабораторията на Насар. – Едната е свързана с ученето, а другата – с предубежденията, които влияят върху възприятието ни.“
Изненадата ни освобождава от старите очаквания
Когато на екраните се появявали неочаквани цветове, които не отговаряли на прогнозите, зениците на участниците действително се разширявали. Наред с това учените регистрирали засилване на определени мозъчни вълни, свързани с краткотрайното повишаване на физиологичната активация и със задействането на системата локус церулеус–норепинефрин.
Участниците, при които тази реакция била по-силно изразена, изглежда извличали и по-голяма полза от нея: те по-успешно приспособявали наученото към променилите се условия и се влияели по-слабо от предварителните си очаквания.
Когато изображенията отговаряли на прогнозите им, участниците все повече започвали да възприемат случващото се през призмата на собствените си очаквания. Появата на неочакван образ обаче сякаш ги изваждала от този мисловен коловоз. Данните за зениците и мозъчните вълни показват, че хората се поучавали от изненадата и използвали новата информация, когато правели следващите си прогнози.
Този процес може да действа като своеобразен механизъм за „опресняване“ на мозъка. Той ни помага да се освободим от вече неактуалните очаквания и ни подготвя да започнем да усвояваме нова информация.
„Мозъкът се придържа към определен мисловен контекст, а когато установи, че сте попаднали в нова ситуация, го заменя с друг. Промените в диаметъра на зениците, както и специфичните показатели от ЕЕГ, са външни признаци, че мозъкът зарежда този нов контекст“, казва Насар.
„Така, от една страна, се ограничава влиянието на предишния контекст върху възприятието, а от друга – мозъкът получава възможност да започне начисто, без тежестта на досегашните очаквания. Това ни позволява да се учим по-бързо“, допълва той.
Изследването е публикувано в научното списание Nature Human Behaviour.
