据说“眼睛是灵魂的窗户,但新的研究表明他们也可能是大脑的窗口。
我们的学生回应不仅仅是光。它们表示唤醒,兴趣或心理疲惫。 FBI甚至使用瞳孔扩张以检测欺骗。现在在佐治亚理工学院实验室进行的工作表明,基线瞳孔大小与智力的个体差异密切相关。较大的瞳孔,智力越高,通过推理,注意和记忆的测试来衡量。事实上,在三项研究中,我们发现,在认知测试中得分最高的人之间的基线瞳孔大小的差异和得分最低的人足够大,以便通过统一的眼睛来检测。
我们首先揭开了这种令人惊讶的关系,同时研究了用于完成内存任务的心理努力量的差异。我们使用瞳孔扩张作为努力的指标,这是一个技术心理学家丹尼尔卡曼德在20世纪60年代和20世纪70年代推广。当我们发现基线瞳孔大小和智力之间的关系时,我们不确定它是否是真实的或它的意思。
有趣的,我们进行了几项大规模研究,其中我们招募了500多人从亚特兰大社区招募了18至35岁。我们使用眼睛跟踪器来测量参与者的瞳孔尺寸,该器件使用高功率相机和计算机捕获光瞳和角膜的反射。我们在休息时衡量了参与者的学生,同时他们盯着空白电脑屏幕长达四分钟。一直,眼睛跟踪器正在录制。使用跟踪器,我们然后计算每个参与者的平均瞳孔大小。
要清晰,瞳孔大小是指眼睛中心的黑色圆形孔径的直径。它可以从大约两到八毫米。瞳孔被称为虹膜的彩色区域包围,这负责控制瞳孔的大小。学生在响应明亮的光线,以及其他事情的情况下,我们让所有参与者都保持了实验室暗淡。
在实验的下一部分中,参与者完成了一系列认知测试,旨在通过新问题来衡量“流体智能”的能力,“工作记忆力”,“工作记忆力”在一段时间内记住信息的能力,“注意力控制,“在分心和干扰中关注关注的能力。
作为注意力控制测试的一个例子,参与者必须在计算机屏幕的一侧抵抗朝向粗体,闪烁的星号,而是迅速朝着相反的方向看识别字母。这封信将在时刻消失,因此即使对闪烁的星号的简短眼部运动可能导致失踪。人类旨在反应通过他们的外围视觉的物体 - 这是曾经允许我们发现捕食者或猎物的东西 - 但是这项任务需要参与者将他们的焦点从闪光的星号重定向到这封信中。
我们发现,更大的基线瞳孔大小与更大的流体智能,注意力控制和更少的程度,工作记忆存储能力 - 表示脑和眼睛之间的迷人关系。有趣的是,瞳孔大小与年龄呈负相关:年龄较大的参与者倾向于具有更小,更狭窄的学生。然而,一旦规范化为年龄,瞳孔大小与认知能力之间的关系仍然存在。
但为什么瞳孔大小与智力相关?要回答这个问题,我们需要了解大脑发生的事情。瞳孔尺寸与轨迹Coeruleus中的活性有关,位于上部脑杆中的核心,其与大脑的其余部分具有深远的神经连接。遗迹Coeruleus释放Norepinephrine,其在大脑和身体中的神经递质和激素起作用,并且它调节诸如感知,关注,学习和记忆等过程。它还有助于维持健康的大脑活动组织,以便遥远的脑区可以共同努力,以实现具有挑战性的任务和目标。基因座CoeruLeus的功能障碍以及组织大脑活动的崩溃与几种条件有关,包括阿尔茨海默病和注意力缺陷多动障碍。事实上,这种活动组织非常重要的是,即使我们根本没有做任何事情,大脑都致力于维持它的大部分能量 - 例如,当我们盯着一钟的空白电脑屏幕时,即使我们盯着一钟。
一个假设是,在休息时有更大的学生的人们对轨迹的Coeruleus具有更大的活动,这使得认知性能和休息状态大脑功能受益。需要额外的研究来探讨这种可能性,并确定为什么较大的瞳孔与更高的流体智能和注意力控制相关。但很明显,比遇到眼睛更发生更多。
您是专门从事神经科学,认知科学或心理学的科学家吗?你读过最近的一个你想写的同伴审查的论文吗?请向思想发送建议,重要的是编辑Gareth Cook。 Gareth是一个普利策奖获胜的记者,是最好的美国信息图表的系列编辑,可以在Gmail.com或Twitter @GarethIdeAs上到达Garethideas。