卡罗琳斯卡医学院的研究人员发现，呼吸会影响瞳孔大小，吸气时瞳孔最小，呼气时瞳孔最大。这一发现表明存在脑干控制机制，可以增进对视觉、注意力的理解，并可能在神经系统疾病的临床应用中发挥作用。
呼吸会影响瞳孔大小，吸气时瞳孔收缩，呼气时瞳孔扩张。这种由脑干控制的效应可能会增强视力，并具有潜在的临床应用，包括神经诊断。
瑞典卡罗琳斯卡医学院的研究人员发现了影响瞳孔大小的基本机制：呼吸。他们的研究发表在《生理学杂志》上，揭示了瞳孔在吸气时收缩，在呼气时扩张，这一发现可能会影响我们对视觉的理解。
瞳孔就像照相机的光圈一样，调节进入眼睛的光线量，在视觉和感知中起着至关重要的作用。一个多世纪以来，科学家已经认识到影响瞳孔大小的三个主要因素：光照、焦距和情绪或心理努力等认知影响。现在，研究人员发现了第四个因素——呼吸。他们的研究结果表明，瞳孔在吸气开始时最小，在呼气时最大。
“这种机制的独特之处在于它是周期性的、始终存在的，并且不需要外部刺激，”领导这项研究的卡罗琳斯卡医学院临床神经科学系副教授 Artin Arshamian 解释说：“由于呼吸会影响大脑活动和认知功能，这一发现可能有助于更好地理解我们的视觉和注意力是如何调节的。”
大量测试证实了效果研究人员对 200 多名参与者进行了五项实验，研究呼吸在不同条件下如何影响瞳孔大小。结果表明，无论参与者呼吸快还是慢、用鼻子还是嘴巴、光照条件或注视距离是否不同、他们是否在休息或执行视觉任务，这种影响都会持续存在。吸气和呼气之间的瞳孔大小差异足以在理论上影响视力。
研究还显示，天生没有嗅球的人的嗅觉功能完好无损。嗅球是大脑中通过鼻呼吸激活的结构。这表明，嗅觉机制由脑干控制，脑干是大脑中一个基本且进化上保守的部分。
研究人员目前正在研究呼吸过程中瞳孔大小的变化是否也会影响视力。之前的研究表明，较小的瞳孔更容易看清细节，而较大的瞳孔则有助于我们找到难以看清的物体。
“我们的研究结果表明，我们的视觉可能会在一个呼吸周期内切换，即吸气时优化区分小细节，呼气时检测微弱物体。”卡罗琳斯卡医学院同一部门的博士后研究员兼研究第一作者 Martin Schaefer 指出。
据研究人员称，它还可能具有临床应用。
“一种潜在的应用是诊断或治疗帕金森病等神经系统疾病的新方法，其中瞳孔功能受损是该疾病的早期征兆，”Artin Arshamian 强调：“这是我们未来想要探索的东西。”
这项研究由瑞典研究理事会和欧洲研究理事会 (ERC) 资助。没有报告任何利益冲突。
参考文献：Martin Schaefer、Sebastiaan Mathôt、Mikael Lundqvist、Johan N. Lundström 和 Artin Arshamian 撰写的“瞳孔呼吸期反应：瞳孔在吸气开始时最小，在呼气时最大”，2025 年 2 月 21 日，《生理学杂志》。DOI：10.1113/JP287205
来源：卡罗琳斯卡医学院（KI）
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