眼睛也是大脑的窗户？新研究表明，瞳孔越大越聪明

出品：放牛班的秘密花园

来源：ScientificAmerican

编译：Sail2008

责任编辑：Sunnisky

新研究表明，瞳孔的大小与认知能力的几个指标之间有着惊人的相关性。

都说眼睛是心灵的窗户，但新研究表明，眼睛或许也是大脑的窗户。

我们眼睛的瞳孔不仅会对光线作出反应，它们还能反映出兴奋、兴趣或精神疲惫，瞳孔扩张甚至被FBI用来发现欺骗行为。如今，根据《科学美国人》的一篇报道，佐治亚理工学院“注意力与工作记忆”实验室的一项新研究表明，瞳孔的基准大小与智力的个体差异密切相关。

根据对推理能力、注意力和记忆力的测试结果，瞳孔越大，智力越高。事实上科学家们发现，在这三项研究中，认知测试得分最高者和得分最低者瞳孔大小的差异大到肉眼就能察觉。

科学家在研究人们完成记忆任务的脑力劳动量差异时首次发现这种惊人的关联。他们以瞳孔扩张作为努力程度的指标，技术心理学家丹尼尔·卡尼曼（Daniel Kahneman）在上世纪60年代和70年代普及了这一概念。他发现，大脑越是努力地工作，瞳孔越是扩张得厉害。

当Jason S. Tsukahara等“注意力与工作记忆”实验室的研究人员发现瞳孔的大小和智力之间存在关联时，他们并不确定它是不是真的，也不知道这意味着什么。出于好奇，他们进行了几项大型研究，从亚特兰大社区招募了500多名年龄在18岁到35岁之间的人。

他们用眼动追踪仪测量参与者的瞳孔大小，这是一种利用高性能相机和电脑捕捉瞳孔和角膜光反射的设备。受试者盯着空白电脑屏幕4分钟，然后研究人员测量他们静止时的瞳孔，全程用眼动追踪仪记录。然后他们用眼动追踪仪计算每个受试者的平均瞳孔大小。

需要明确的是，瞳孔大小指的是眼睛中心黑色圆孔的直径，它的范围从2毫米到8毫米。瞳孔周围是一个称为虹膜的彩色区域，负责控制瞳孔的大小。瞳孔在强光下会收缩，因此研究人员让所有的受试者都待在昏暗的实验室环境里。

在实验的下一部分，受试者完成了一系列认知测试，旨在测量“流体智力”（通过新问题推理的能力）、“工作记忆能力”（一段时间内记忆信息的能力）和“注意力控制”（在注意力分散和干扰情况下集中注意力的能力）。

作为注意力控制测试的一个例子，受试者必须忍住不看电脑屏幕一侧闪烁的粗体星号，而是快速朝相反的方向看，以便认出一个字母。这个字母瞬间就会消失，因此即使眼球短暂地看向闪烁的星号，也可能导致错过它。

人类随时都会准备好对通过其周边视觉的物体作出反应，我们从前就是靠这来发现掠食者或猎物的，但这项实验任务要求受试者将注意力从闪烁的星号重定向到字母。

研究者发现，较大的瞳孔与更高的流体智力、注意力控制及工作记忆能力相关联，这表明大脑和眼睛之间存在着迷人的关联。

有趣的是，瞳孔大小与年龄呈负相关：年龄较大的受试者往往瞳孔较小，更狭窄。然而，一旦将年龄标准化，瞳孔大小和认知能力之间的关联就会一直存在。

但是为什么瞳孔的大小与智力有关呢？要回答这个问题，我们需要了解大脑中发生了什么。瞳孔大小与蓝斑（locus coeruleus）的活动有关，蓝斑是位于脑干上部的一个核，与大脑其他部位有着广泛的神经联系。

蓝斑会释放去甲肾上腺素（norepinephrine），后者在大脑和身体中起着神经递质和激素的作用，它调节着知觉、注意力、学习和记忆等过程。它还有助于维持大脑活动的健康组织性，以便大脑的不同区域共同完成具有挑战性的任务和目标。

蓝斑功能障碍及由此产生的有组织大脑活动的故障与多种疾病有关，包括阿尔茨海默症和注意力缺陷多动障碍（多动症）。事实上大脑活动的组织性如此重要，以至于大脑会投入大部分精力来维持它，即使我们根本没做任何事情，只是连续几分钟盯着空白的电脑屏幕。

一种假设是，处于静止状态时瞳孔较大的人，蓝斑对大脑活动的调节能力更强，这对认知能力和静止状态下的大脑功能有益。需要更多的研究来探索这种可能性，并确定为什么较大的瞳孔与较高的流体智力和注意力控制相关。但很明显，关联因素远比看起来复杂。

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