Нейробиологи объяснили, почему от неожиданности расширяются зрачки
Когда человек сталкивается с информацией, которая противоречит ожиданиям, его зрачки, скорее всего, расширяются. В Брауновском университете исследовали подоплеку этой мимолетной физиологической реакции и обнаружили, что она служит признаком каскада важных процессов, происходящих в мозге. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Human Behaviour.
«Расширение зрачков указывает на резкий скачок уровня возбуждения, и наши данные подтверждают, что эти быстрые колебания играют в мозге полезную роль. Они позволяют нам более гибко воспринимать мир, который постоянно переходит из одного контекста в другой», — объясняет вычислительный нейробиолог Мэтт Нассар, руководивший исследованием.
Неожиданные события активируют голубое пятно — основной источник норадреналина в мозге — и отражаются на электроэнцефалограмме в виде позитивного компонента вызванного потенциала P300, ранний компонент которого связан с переключением контекста, а поздний — с рабочей памятью.
Для участия в эксперименте набрали 63 добровольцев из числа студентов и выпускников университета. Испытуемым показывали цветные квадраты, и под контролем ЭЭГ и пупиллометрии они прогнозировали, какой цвет увидят следующим.
«Мы хотели проверить две основные гипотезы о влиянии системы возбуждения на поведение — одна связана с обучением, а другая — с перцептивной предвзятостью», — говорит нейробиолог Харрисон Марбл, недавний выпускник, оставшийся в лаборатории Нассара.
Всякий раз, когда участники видели на экране не тот цвет, который ожидали, через 250–350 мс возникал импульс на ЭЭГ, а спустя 600–800 мс зрачки реагировали расширением. Такая реакция, по мнению исследователей — не что иное как внешние проявления переключения мозга в режим обновления: старый контекст он удаляет, чтобы не вносил ошибок, а новый загружает.
«Мозг удерживает некий ментальный контекст, а когда понимает, что мы оказались в новой ситуации, заменяет его. Изменения диаметра зрачка, как и определенные показатели ЭЭГ, служат внешними маркерами загрузки нового контекста. Это одновременно и ограничивает влияние предыдущего контекста на восприятие, и обеспечивает "чистый лист", не отягощенный прежними ожиданиями, что позволяет учиться быстрее», — подытожил Нассар.
