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△ 来源：MPI f. Biological Cybernetics
想象一下，64只眼睛在屏幕上跳跃、眨眼，仿佛一场超现实的视觉盛宴。
这是科学家为了研究眼睛随年龄的变化而精心制作的实验视频。
这些眼睛属于不同年龄的受试者，年龄从18岁到87岁不等，其中有些人正值青春年少，有的则已步入暮年。
我们知道，人人都会贪恋年轻时的美好模样，尤其是一双美丽的眼睛，毕竟眼睛是灵魂之窗。但无奈大部分人的眼睛最终会随着年龄增长变得愈发浑浊，不论是出于心理还是视力下降的原因。我们对这些说法已经司空见惯。
然而，德国马克斯普朗克生物控制论研究所的神经科学家曼努埃尔·斯皮茨尚（Manuel Spitschan）带领的研究团队想要弄明白的是，眼睛瞳孔的扩张能力随年龄变化的情况，以及这会如何影响人们的睡眠与生活质量。
相关研究已发表于《皇家学会开放科学》（Royal Society Open Science）。
△ 友情提示：部分人或感不适，建议远距离观看视频，可先眯起眼睛看自己能否接受（来源：R. Lazar et al/Royal Society Open Science 2024｜Science news）
01
瞳孔缩小
研究者让83名受试者（包括前面视频中展示的64名受试者）在户外自然光下漫步、在室内的人工光下活动，以及对着电脑屏幕工作等，同时使用眼动追踪器捕捉他们眼球的每一个细微动作，记录他们在不同环境下的瞳孔大小。
另外，研究者也在可控的光照条件下，让所有受试者暴露于不同波长的人造光（包括红、绿、蓝和白光），而后测量瞳孔扩张的情况，以便与以往的其他研究进行比较和验证。
结果发现，随着年龄增长，瞳孔调节不同光照情况的能力会下降，每过10年，瞳孔宽度（瞳孔大小，眼睛中央黑色圆孔的直径）平均会减小约0.4毫米。
这看似微小的变化，却会对我们的视觉体验产生深远的影响。
因为瞳孔作为眼睛的“窗户”，光线会从这里进入眼睛，投射到视网膜上，形成我们所看到的世界。
当这个“窗户”变小，进入眼睛的光线就减少了，所以在昏暗的光线下，比如夜晚看手机、在弱光环境中阅读时，年纪大的人会感到更加吃力。
△ 散点图显示了年轻受试者（18 岁，左图）和老年受试者（87 岁，右图）的瞳孔大小数据（来源：原论文）
除了在一定程度上降低生活质量外，瞳孔随年龄缩小的现象还会影响睡眠-觉醒节律（sleep-wake-rhythm）。
事实上，视网膜的光照对我们的生物钟很重要，人眼能通过感知光与暗的交替让生物钟与周围环境保持同步。
因此，光线不足或明暗对比强烈会限制老年人日常生活中的反应能力，从而对睡眠-觉醒节律产生负面影响。
这项研究强调了光学设计在维持健康中的重要性，再次提醒人们在家庭和工作环境中注意照明条件，也为探索睡眠-觉醒节律提供了新的视角。
02
随呼吸而变
抛开年龄产生的影响，近期一项由瑞典卡罗林斯卡学院（Karolinska Institute）和荷兰格罗宁根大学（University of Groningen）联合开展的研究发现，我们的瞳孔大小竟然会随着呼吸节奏而同步变化。相关研究发表于《生理学杂志》（The Journal of Physiology）。
研究者招募了约200名受试者，并在5项实验中记录了受试者在放松或执行任务时的瞳孔大小和呼吸模式。
结果发现，瞳孔大小与呼吸同步变化，且这种效应非常稳定。而且不同呼吸模式下，如鼻呼吸或口呼吸，瞳孔大小的变化模式一致：吸气开始时最小，呼气时最大。
这一发现改变了我们对呼吸和视觉系统关系的认知。传统理论认为，呼吸主要受脑干呼吸中枢调控，瞳孔括约肌则由中脑动眼神经中的副交感神经纤维支配，两者似乎并无直接关联。但这项研究表明，呼吸与神经系统之间存在比之前认为的更深层次的联系。
因此，在医学诊断上，正如瞳孔光反应被用作诊断工具，瞳孔大小随呼吸变化模式的改变可能是神经系统疾病的早期迹象。
这一发现为理解呼吸与神经系统之间的联系提供了新视角，并为研究身体节律如何塑造感知开辟了新的方向。
本文来自微信公众号“环球科学”（id：huanqiukexue），如需转载请联系 newmedia@huanqiukexue.com
撰文：王怡博｜审校：clefable
[1] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsos.191613
[2] https://www.mpg.de/22094203/0619-kybe-pupil-dilation-decreases-with-age-152035-x
[3] https://physoc.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1113/JP287205
[4] https://theconversation.com/your-pupils-change-size-as-you-breathe-heres-why-this-new-discovery-is-important-250435
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