瞳孔放大揭示更好的工作记忆

眼睛放大程度更大的人在工作记忆测试中表现更好

Close up of a man's eye with a slightly furrowed brow

Master1305/Getty Images

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从科学的角度来看,称我们的眼睛为“灵魂之窗”可能听起来有些过于牵强。但研究表明,观察眼睛确实可以字面上窥探一个人的基本认知。

10世纪的波斯医生阿尔-拉齐(也称为雷扎斯)通常被认为将瞳孔大小与光照联系起来。在20世纪,神经科学家开始研究瞳孔与深层大脑过程的联系。他们发现,瞳孔大小也会随着注意力、兴奋和愤怒而波动——甚至可能与智力有关。现在,《注意、感知与心理物理学》杂志上的一项研究表明,工作记忆(让我们处理、记忆和使用信息的执行功能)也与瞳孔大小有关。

研究人员将研究参与者置于光线受控的环境中,并使用专门的眼动追踪工具在评估工作记忆的常用测试中测量瞳孔。参与者观看了一系列数字,这些数字在屏幕上闪烁,每次持续2.5秒,并且必须确定当前数字是否与他们之前看到的两个数字匹配。


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瞳孔放大程度更大的参与者在该任务中表现更好——这表明瞳孔大小确实与工作记忆有关。“当压力事件触发我们的身体变得兴奋时,控制这种放大的大脑同一部分,也会在我们真正专注于一项任务或做一些认知上费力的事情时控制兴奋,从而导致瞳孔直径增加,”德克萨斯大学阿灵顿分校的心理学家、研究合著者劳伦·D·加纳说。

“我们的研究特别关注个体差异,”加纳继续说道。“我们感兴趣的是,在专注于任务时更加持之以恒,并且更专注地投入注意力的人,表现会更好”——这种想法被称为强度-一致性框架。

加纳说,与表现较差的人相比,在任务中更成功的人投入了更集中的注意力(以瞳孔直径增加表示),并且更加持续(以瞳孔大小变化较小表示)。表现出色的人在查看数字匹配项与非匹配项时,瞳孔也会放大更多。

追踪个体认知机制与瞳孔大小之间的联系可能是一种非常有用的分析方法。“这是一种测量大脑状态的非侵入性通道,”斯坦福大学神经科学家安德烈亚斯·托利亚斯说。“发现这些与表现的相关性再次表明,瞳孔测量非常重要。”

加纳和研究合著者马修·罗比森,同样也是德克萨斯大学阿灵顿分校的心理学家,希望未来的研究能够检验特定的生理大脑活动如何驱动瞳孔大小的变化。“真正酷的是进行同步眼动追踪和功能性神经影像,”罗比森说。“因为这样我们就可以真正开始研究深层大脑区域的时间动态和活动。”

Kate Graham-Shaw 是一位常驻纽约市的记者。她为日本媒体报道国际新闻,并以自由撰稿人的身份报道健康和科学主题。

更多作者:Kate Graham-Shaw
大众科学 Magazine Vol 331 Issue 2本文最初以“Eye Opener”为标题发表于《大众科学》杂志第331卷第2期(),第12页
doi:10.1038/scientificamerican092024-1CZ9n9ablXiKq6ks8R4jav
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