محققان مؤسسه کارولینسکا در استکهلم و دانشگاه گرونینگن هلند، الگوی هماهنگ جدیدی بین تنفس و اندازه مردمک چشم کشف کرده‌اند که دیدگاه‌های پیشین در علوم اعصاب را دگرگون می‌کند.

این پدیده که اکنون «پاسخ فاز تنفسی مردمک» نامیده می‌شود، نشان می‌دهد مردمک‌ها در طول بازدم بزرگ‌تر و در ابتدای دم کوچک‌تر می‌شوند. این کشف چهارمین مکانیسم شناخته‌شده تنظیم اندازه مردمک پس از نور، فاصله فوکوس و عوامل شناختی است.

مردمک‌ها: پنجره‌ای به ریتم‌های درونی بدن
مردمک‌ها نه‌تنها به نور واکنش نشان می‌دهند، بلکه همگام با تنفس نیز نوسان می‌کنند. این نوسان‌ها که حتی در شرایط متفاوت تنفسی (دهانی/بینی، سریع/آهسته) پایدار هستند، ممکن است بر ادراک بینایی تأثیر بگذارند. شفر توضیح می‌دهد: «مردمک‌های بزرگ‌تر، تشخیص اجسام محو را بهبود می‌بخشند، درحالی‌که مردمک‌های کوچک‌تر جزئیات را واضح‌تر می‌کنند.»

پنج آزمایش، یک نتیجه واحد
تیم تحقیقاتی با بررسی ۲۰۰ شرکت‌کننده در پنج آزمایش مختلف دریافتند این الگو فارغ از سرعت تنفس، روش تنفس (دهان/بینی)، شرایط نوری یا فعالیت‌های بصری ثابت می‌ماند. حتی در افرادی که بدون پیاز بویایی (ساختار مرتبط با تنفس بینی) متولد شده‌اند، این اثر مشاهده شد که نشان‌دهنده منشأ ساقه‌مغزی این مکانیسم است.

پیامدهای بالینی و ادراکی
این نوسان‌ها اگرچه کسری از میلی‌متر هستند، اما مشابه تأثیر تلاش ذهنی بر مردمک بوده و ممکن است ادراک بینایی را در طول هر چرخه تنفسی بین «بهینه‌سازی برای جزئیات» و «تشخیص اجسام کم‌نور» تغییر دهند. همچنین، اختلال در این الگو می‌تواند نشانه‌ای اولیه از بیماری‌های عصبی مانند پارکینسون باشد.

افق‌های جدید در علوم اعصاب
این کشف گامی به سوی درک تأثیر ریتم‌های درونی بدن (مانند ضربان قلب و تنفس) بر پردازش اطلاعات حسی است. شفر می‌گوید: «مغز ما اطلاعات خارجی را به‌طور مجزا پردازش نمی‌کند، بلکه سیگنال‌های درونی را نیز ادغام می‌کند.»

منابع و کاربردهای آتی
تشخیص زودهنگام بیماری‌ها: نظارت بر ارتباط تنفس-مردمک ممکن است به ابزاری جدید در نورولوژی تبدیل شود.

درک ادراک انسان: پژوهش‌های آینده بررسی خواهند کرد که آیا این نوسان‌ها واقعاً بر نحوه دیدن جهان تأثیر می‌گذارند.

همکاری‌های بین‌المللی: این مطالعه با مشارکت دانشگاه‌های اروپایی انجام شده و در The Conversation منتشر شده است.

این یافته‌ها نه‌تنها درک ما از بینایی را عمیق‌تر می‌کنند، بلکه پلی بین علوم اعصاب، روانشناسی و پزشکی ایجاد می‌کنند. همان‌طور که شفر اشاره می‌کند، «این فقط آغاز راهی است برای کشف چگونگی شکل‌گیری ادراک انسان توسط ریتم‌های بدن.»