2021年12月26日 11:30
【科學快訊】
來源：酷炫腦
人們常說眼睛是心靈之窗，不過新的研究指出眼睛或許也是大腦之窗。
我們的瞳孔不僅會對光作出反應，也會對被喚醒、產生興趣或者精神疲憊作出反應。瞳孔擴張現象甚至被FBI用來識別一個人是否撒謊。
佐治亞理工實驗室裏的研究成果指出，基准線的瞳孔尺寸和每個人之間的智力水平差距是緊密相關的。研究人員用邏輯力、注意力和記憶力測試的結果來衡量智力水平，發現被試者瞳孔尺寸越大，智力水平越高。事實上，在三組實驗裏那些在認知水平測試中取得最高分和最低分的人們之間的瞳孔尺寸差距是大到肉眼可見的。
通過研究人們在完成記憶任務時付出精力的差距，瞳孔尺寸和智力水平之間被發現聯系緊密。
Via：《斬 赤紅之瞳》
隨後，用瞳孔的擴張當作付出精力的指標被心理學家Daniel Kahneman在1960到1970年間推廣開。不過，當研究人員第一次發現基准線瞳孔尺寸和智力水平的聯系時，他們並不能確定其真實性以及這意味著什麼。
被這一發現引起了興趣之後，研究人員將幾個大規模的調查研究聯系在一起，從亞特蘭大地區招募了500多個18-35歲之間的人。
通過一種高能量相機和計算機捕捉瞳孔和角膜反射出的光的儀器，每名參與者們的瞳孔大小都被測量了。參與者被要求持續四分鐘盯著電腦屏幕，儀器記錄了瞳孔尺寸全程的變化，便於之後算出每個人在這段時間裏的平均瞳孔尺寸。
瞳孔尺寸實際上指的是眼睛中心的黑色圓圈的直徑。這個直徑值的範圍跨越了2到8毫米。 瞳孔周圍的有顏色的部位叫虹膜，它負責控制瞳孔的尺寸。當遇到強光線時瞳孔會收縮，所以在這項實驗中所有參與者都在比較昏暗的光線下進行實驗。
機械虹膜3d模型
在實驗的下一個部分，參與者們完成了一系列的認知水平測試。這是為了測試他們的「流動性智力水平」，也就是他們在一段時間記憶信息的能力和避免注意力被干擾的能力。
在注意力控制測試中，參與者需要避免瞥到電腦屏幕一邊的一個加粗的、閃爍的星號，而是要快速看向相反方向去識別一個字母。這個字母只會出現短短一瞬，也就是說哪怕是不小心瞥到了旁邊的星號一秒都會導致錯過這一邊的字母。人類本能地就會去注意出現在他們餘光內的事物——也正是這一點在過去幫助我們去定位捕獵者和獵物——但這個任務需要的則是參與者重新將自己的注意力從星號轉移到字母上。
研究發現，更大的瞳孔尺寸與更高的流動智力水平、注意力控制力和短時記憶容量都有關聯，這暗示了眼睛和大腦之間神奇的聯系。有趣的是，瞳孔尺寸和年齡呈負相關：年紀更大的參與者傾向於有更小、更緊鎖的瞳孔。然而當年齡被標准化後，瞳孔尺寸和智力水平之間的聯系仍然成立。
但是，為什麼瞳孔尺寸會與智力水平相關呢？為了回答這個問題，我們需要弄清楚大腦裏究竟發生了什麼。瞳孔尺寸和藍斑核的活動有關。藍斑核位於腦幹的上半部分，上面有許多長長的與大腦其餘部分接觸的神經連接。藍斑核會釋放去甲腎上腺素，它在大腦和身體中既是一種神經遞質也是一種荷爾蒙，主要負責控制感知、注意力、學習和記憶等活動。
瞳孔與藍斑核
它同時也負責維持大腦活動的秩序，所以大腦不同的區域才能一起合作完成複雜的任務。藍斑核的機能障礙會導致大腦各部分合作系統崩潰，從而引發諸如阿爾茨海默症和注意缺陷障礙等病症。大腦活動合作系統對人類而言非常重要，以至於我們傾注了最多的能量去維持它的正常運轉。即使是在我們什麼都不做的時候，比如盯著一個空白的電腦屏幕幾分鐘，我們的大腦合作系統仍然在工作。
這項研究提出了一個假說：在靜止狀態下有更大瞳孔的人們，他們的藍斑核能夠更好地管理大腦活動，這提升了他們的認知表現和在靜止狀態下大腦的工作能力。然而，還需要更多的研究來探索這個假說的可能性。為什麼更大的瞳孔尺寸與更高的流動智力水平和注意力控制能力相關也是亟待查明的現象。
不過，科學家們現在已經很清楚，事情遠不止我們看到的那樣簡單。
參考文獻
1.Jason S。
Tsukahara， Tyler L。
Harrison， Randall W。
Engle，The relationship between baseline pupil size and intelligence，Cognitive Psychology，Volume 91，2016，Pages 109-123，ISSN 0010-0285
2.Jason S。
Tsukahara， Randall W。
Engle，Is baseline pupil size related to cognitive ability？ Yes （under proper lighting conditions），Cognition，Volume 211，2021，104643，
ISSN 0010-0277
