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呼吸如何影响瞳孔大小:一项揭示视觉调节新机制的基础研究

2025-02-24 12:25 瑞典卡罗林斯卡学院研究团队 Journal of Physiology 阅读 0
核心摘要: 瑞典卡罗林斯卡学院研究发现,呼吸会显著影响瞳孔大小:吸气时瞳孔最小,呼气时最大。该效应独立于光照、呼吸频率或视觉任务,且即使在缺乏嗅球的个体中仍存在,提示由脑干调控。这一发现揭示了视觉调节的第四种基本机制,可能为帕金森病等神经系统疾病的早期诊断提供新生物标志物。研究发表于《生理学杂志》。

瑞典卡罗林斯卡学院的研究团队发现,呼吸会显著影响瞳孔大小,具体表现为吸气时瞳孔最小,呼气时瞳孔最大。这一现象独立于外部光照条件、呼吸频率或视觉任务,提示其背后存在一种内在的生理机制。

研究人员通过五项实验,共纳入200多名参与者,验证了这一效应的普遍性。实验结果表明,无论参与者通过鼻腔或口腔呼吸,无论光照强度或注视距离如何变化,呼吸与瞳孔大小的关联始终存在。进一步分析显示,即使在缺乏嗅球的个体中,这一现象仍保持完好,暗示该过程可能由脑干这一进化保守的脑区调控。

瞳孔作为视觉系统的重要组成部分,其大小直接影响光线进入眼睛的量,进而调节视觉清晰度和对比度。此前已知的瞳孔调节机制包括光反射、调节反射以及情感/认知诱发的变化。本次研究首次揭示了呼吸这一第四种基本机制,其周期性特征可能通过动态调整瞳孔大小,在细节感知和物体检测之间实现视觉模式切换。

研究团队指出,这一发现不仅加深了对视觉调制机制的理解,还可能为神经系统疾病的诊断提供新思路。例如,帕金森病患者常表现为瞳孔功能异常,呼吸-瞳孔关联的量化分析或成为早期诊断的潜在生物标志物。

该研究由瑞典研究理事会与欧洲研究理事会资助,已发表于《生理学杂志》(Journal of Physiology),采用开放获取模式。

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