Du har sikkert hørt den gamle talemåde, at øjet er et vindue til sjælen. Nu viser det sig, at øjnene også er forbundet med, hvordan vi trækker vejret.
Forskere har længe studeret pupillernes størrelse for bedre at forstå opmærksomhed, følelser og endda sygdomme og lidelser. Men nu afslører ny forskning overraskende nok, at pupillerne ændrer størrelse i takt med vores vejrtrækning.
Vores pupiller ændrer sig konstant; de justerer sig løbende som reaktion på både eksterne og interne faktorer.
Som et kameras blænde
De fleste ved nok godt, at pupillerne – ligesom et kameras blænde – styrer, hvor meget lys der bliver lukket ind i øjet.
Det kan du nemt teste selv: Stil dig foran et spejl, så kan du se, hvordan pupillerne trækker sig sammen og bliver små i stærk belysning, og hvordan de udvider den sig og bliver store i svag belysning.
Denne proces påvirker direkte vores visuelle perception. Større pupiller hjælper os med at se utydelige objekter, især i vores perifere syn (som også kaldes orienteringssynet), mens mindre pupiller hjælper os til at stille skarpere til opgaver som for eksempel læsning.
\ Læs også
Pålidelig og 'driftsikker' refleks
Faktisk er denne refleks så pålidelig og 'driftsikker', at lægerne bruger den til at vurdere hjernens funktion. Hvis pupillerne ikke reagerer på lys, kan det være tegn på en medicinsk nødsituation som for eksempel et slagtilfælde.
Pupillerne reagerer ikke kun på lysforholdene i omgivelserne. Det er også veldokumenteret, at vores pupiller trækker sig sammen, når de fokuserer på et nærliggende objekt, og udvider sig som reaktion på kognitiv anstrengelse eller følelsesmæssig ophidselse.
Som Irene Löwenfeld, der var foregangskvinde i forskningen af øjet, engang sagde: »Mennesket enten rødmer eller blegner som reaktion på følelsesmæssig ophidselse, men pupillerne udvider sig uanset hvad«.
Af denne grund bruges pupilstørrelse ofte i psykologien og i neurovidenskabelig forskning som et mål for mental indsats, anstrengelse og opmærksomhed.
Den fjerde reaktion
I mange årtier var disse tre pupil-reaktioner de eneste, som forskerne var sikre på eksisterede.
Nu har jeg sammen med et team af forskere ved Karolinska Institutet i Stockholm og Universitetet i Groningen i Holland bekræftet, at vejrtrækningen er en fjerde.
Vi har navngivet pupillernes respons 'pupillær respiratorisk faserespons' ('pupillary respiratory phase response'), for pupillernes tendens til at være størst under udåndingen og mindst omkring starten af indåndingen.
I modsætning til andre pupil-reaktioner har denne respons sit udspring i kroppen, og den sker konstant - og som noget helt unikt, dækker denne respons både udvidelse og sammentrækning.
Der har faktisk været anekdotiske tegn på en sammenhæng mellem vejrtrækning og pupillerne i mere end 50 år, men da forskerholdet gennemgik tidligere studier, var evidensmængden i bedste fald utilstrækkelig.
I betragtning af hvor ofte pupilstørrelse bruges i både medicin og forskning, indså vi, at det var afgørende at undersøge dette forhold nærmere.
Bemærkelsesværdig robust effekt
Med 5 eksperimenter med mere end 200 deltagere bekræftede vi, at pupilstørrelsen svinger synkront med vejrtrækningen, og at denne effekt er bemærkelsesværdig robust.
Til vores eksperimenter inviterede vi deltagerne til vores laboratorium, hvor vi registrerede deres pupilstørrelse og vejrtrækningsmønster, mens de slappede af eller udførte opgaver på en computerskærm.
Vi varierede systematisk de andre vigtige pupilresponsfaktorer i løbet af hele undersøgelsen – belysning, fikseringsafstand og den mental indsats, som opgaverne krævede. Den måde, vejrtrækningen påvirkede pupillerne, var i samtlige tilfælde konstant.
Vi undersøgte også, hvordan forskellige vejrtrækningsmønstre påvirkede responsen.
Deltagerne blev instrueret i udelukkende at trække vejret gennem næsen eller munden samt justere deres vejrtrækningshastighed ved enten at gøre vejrtrækningen langsommere eller hurtigere.
I samtlige tilfælde opstod det samme mønster: Pupillernes størrelse var mindst omkring begyndelsen af indåndingen og størst under udåndingen.
Hvad nu?
Denne opdagelse ændrer den måde, vi tænker på både vejrtrækning og syn. Fundet peger på en dybere forbindelse mellem vejrtrækning og nervesystemet, end vi tidligere kendte til.
Det næste store spørgsmål er, om disse subtile ændringer i pupilstørrelsen påvirker, hvordan vi ser verden.
Udsvingene er kun brøkdele af en millimeter, hvilket er mindre end pupillens reaktion på lys, men svarer til pupillens reaktion på mental anstrengelse eller ophidselse.
Størrelsen af disse udsving er i teorien stor nok til at påvirke vores visuelle perception. Det kan derfor være, at vores syn subtilt ændrer sig i løbet af et enkelt åndedrag mellem optimalt at være i stand til at se utydelige objekter (med større pupiller) og skelne fine detaljer (med mindre pupiller).
Tidligt tegn på neurologiske lidelse?
Ligesom pupillernes reaktion på lys kan bruges som et diagnostisk værktøj, kan forandringer i sammenhængen mellem pupilstørrelse og vejrtrækning muligvis være et tidligt tegn på neurologiske lidelser.
Denne forskning er en del af en bredere indsats for at forstå, hvordan vores indre kropslige rytmer påvirker vores perception. Forskerne afdækker mere og mere om, hvordan vores hjerne ikke behandler ekstern information isoleret – den integrerer også signaler fra vores krop.
For eksempel er det blevet foreslået, at information fra vores hjerte og gastriske rytme kan forstærke eller stå i vejen for bearbejdelsen af indkommende sensoriske stimuli.
Hvis vores vejrtrækning påvirker forandringer i pupillernes størrelse, kan det så også forme måden, vi opfatter verden omkring os? Det åbner døren til ny forskning i, hvordan de kropslige rytmer former vores perception – ét åndedrag ad gangen.
Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.
