Почему когда люди удивляются у них расширяются зрачки?

Когда люди сталкиваются с новой информацией, которая не соответствует их ожиданиям, их зрачки расширяются. Согласно исследованию, проведенному учеными из Брауновского университета, эта физиологическая реакция является признаком того, что в мозге происходят процессы, помогающие человеку адаптироваться к новой ситуации.

“Расширение зрачков сигнализирует о резком повышении уровня возбуждения, и наши результаты подтверждают идею о том, что эти быстрые колебания уровня возбуждения выполняют в мозге какую-то полезную функцию”, – говорит автор исследования Мэтт Нассар, доцент кафедры нейробиологии, когнитивных и психологических наук в Брауновском университете. “Оно помогает нам ориентироваться в мире, который часто меняется от одного контекста к другому”.

Нассар входит в исследовательскую группу Института нейронаук Карни при Брауновском университете, которая изучает функции и назначение всплесков физической бдительности. Результаты исследования, опубликованные в журнале Природа: поведение человека (Nature Human Behaviour), показывают, что эти всплески сигнализируют о переходе мозга в новый режим работы, мгновенно меняя то, как человек воспринимает происходящее вокруг и извлекает из него информацию.

Отслеживание сигнала перезагрузки мозга

Неожиданные события вызывают активность в той части мозга, которая известна как голубое пятно, – это основной источник норадреналина, нейромедиатора, который запускает стрессовую реакцию «бей или беги». Эта активность коррелирует с изменением диаметра зрачков, а также с определенными мозговыми волнами, которые регистрируются с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ). По словам Нассара, несмотря на множество исследований, показывающих всплески уровня норадреналина и других маркеров возбуждения в ответ на неожиданные события, функция этих физических сигналов и то, как они могут влиять на поведение, до конца не ясны.

Команда разработала эксперимент с цветными квадратами на экране, в ходе которого участники неоднократно делали предположения о том, что они увидят в следующий момент. Затем участникам показывали новый набор квадратов, они сообщали о том, что увидели, и делали новые предположения о том, что увидят дальше. В это время исследователи собирали физиологические данные, в том числе фиксировали изменения диаметра зрачков и сигналы ЭЭГ.

“Мы хотели изучить феномен, связанный с двумя основными идеями о том, как система возбуждения влияет на поведение”, – говорит соавтор исследования Харрисон Марбл, который в 2023 году получил степень бакалавра в области нейробиологии в Брауновском университете  и сейчас работает научным сотрудником и менеджером в лаборатории Нассара. «Одна из них связана с обучением, а другая – с предвзятостью восприятия».

В эксперименте приняли участие 63 человека, в результате чего было получено 57 наборов данных ЭЭГ и 60 наборов данных измерений зрачка.

Когда неожиданность разрушает ожидания

Исследователи обнаружили, что неожиданные цвета – те, которые не соответствовали прогнозам, – вызывали расширение зрачков и усиливали определённые мозговые волны. Они также выяснили, что эти показатели были связаны с уменьшением предвзятости и корректировкой процесса обучения: когда изображения соответствовали ожиданиям участников, они были предвзяты в своих суждениях. Однако измерения зрачков и мозговой активности показали, что участники также способны извлекать уроки из неожиданных результатов и соответствующим образом корректировать свои последующие прогнозы.

Исследователи обнаружили, что в неожиданных ситуациях всплеск норадреналина действует почти как механизм обновления – это признак того, что мозг адаптируется к новой информации, которая меняет ожидания.

“Мозг удерживает некий ментальный контекст, а затем, когда он понимает, что вы оказались в новой ситуации, этот контекст меняется”, – говорит Нассар. “Изменения в диаметре зрачков, а также определённые показатели ЭЭГ – это внешние маркеры, указывающие на то, что мозг загружает новый контекст. Это не только ограничивает влияние предыдущего контекста на восприятие, но и позволяет начать с чистого листа, без груза прежних ожиданий, что способствует более быстрому обучению”.

Подпишитесь на сайт Психолог в интернете
в Telegram, ВКонтакте или в MAX
Помощь психолога