De ce se dilată pupilele când primim o veste neașteptată? Ce se întâmplă, de fapt, în creier.
Un simplu moment de surpriză produce o reacție vizibilă în ochi. Pupilele se dilată atunci când creierul întâlnește informații care contrazic așteptările, iar acest proces ajută la adaptarea rapidă la o situație nouă, arată un studiu publicat în revista Nature Human Behaviour.
O echipă de cercetători de la Universitatea Brown a descoperit că dilatarea pupilelor reprezintă un semnal al unei creșteri bruște a stării de alertă. Această reacție marchează trecerea creierului într-un nou mod de procesare a informațiilor, ceea ce permite actualizarea rapidă a percepției și a procesului de învățare.
"Dilatarea pupilelor semnalează o creștere a nivelului de alertă, iar rezultatele noastre susțin ideea că aceste fluctuații rapide ale stării de activare au un rol util în creier. Ele ne permit să facem față unei lumi care trece frecvent dintr-un context în altul", a declarat Matt Nassar, profesor asociat de neuroștiințe și de științe cognitive și psihologice la Universitatea Brown.
Studiul a fost realizat în cadrul Carney Institute for Brain Science și explică de ce organismul reacționează atât de rapid atunci când apare un eveniment neașteptat.
Ce se întâmplă în creier când apare o surpriză
Evenimentele surprinzătoare activează locus coeruleus, o regiune a creierului care reprezintă principala sursă de noradrenalină, neurotransmițător implicat în răspunsul de tip "luptă sau fugi".
Activarea acestei zone se asociază atât cu dilatarea pupilelor, cât și cu modificări specifice ale activității electrice cerebrale, măsurate prin electroencefalografie (EEG).
Până acum, oamenii de știință știau că surpriza produce aceste reacții fiziologice, însă rolul lor exact asupra comportamentului și procesului de învățare nu era pe deplin înțeles.
Pentru a testa această ipoteză, cercetătorii au conceput un experiment în care participanții priveau pe un ecran pătrate colorate și încercau să anticipeze ce urma să apară.
După fiecare răspuns, participanții vedeau un nou set de imagini, descriau ceea ce observau și formulau o nouă predicție.
Pe parcursul testului, cercetătorii au monitorizat:
"Am dorit să surprindem fenomenul asociat cu două idei importante despre modul în care sistemul de alertă influențează comportamentul. Una este legată de învățare, iar cealaltă de tendința percepției de a fi influențată de așteptările anterioare", a explicat Harrison Marble, coautor al studiului și cercetător în laboratorul lui Matt Nassar.
Experimentul a inclus 63 de participanți, dintre care 57 au furnizat date EEG complete, iar 60 au avut măsurători valide ale pupilelor.
Rezultatele au arătat că imaginile care nu corespundeau predicțiilor participanților au produs atât dilatarea pupilelor, cât și amplificarea unor unde cerebrale specifice.
În același timp, cercetătorii au observat că participanții au devenit mai puțin influențați de propriile așteptări și au învățat mai rapid din informațiile noi.
Atunci când imaginile confirmau ceea ce participanții anticipau, percepția lor rămânea influențată de aceste așteptări. În schimb, surpriza determina creierul să își actualizeze rapid modelul mental și să formuleze predicții mai precise pentru următoarele situații.
Potrivit cercetătorilor, creșterea nivelului de noradrenalină funcționează ca un mecanism de resetare a creierului.
"Creierul păstrează un anumit context mental, iar atunci când recunoaște că te afli într-o situație nouă, înlocuiește acel context. Modificările diametrului pupilelor, împreună cu anumite semnale EEG, reprezintă markeri externi care arată că creierul încarcă acest nou context. Astfel, influența experiențelor anterioare asupra percepției scade, iar creierul pornește de la o bază nouă, ceea ce permite o învățare mai rapidă", a explicat Matt Nassar.
Autorii concluzionează că dilatarea pupilelor nu reprezintă doar o reacție automată la surpriză, ci un indicator vizibil al modului în care creierul își reorganizează rapid procesele cognitive. Acest mecanism reduce influența așteptărilor vechi, facilitează adaptarea la informații noi și accelerează învățarea în situații imprevizibile.
