Onze pupillen krimpen en zetten uit als we in- en uitademen. Of dit invloed heeft op het gezichtsvermogen is onduidelijk.
De grootte van onze pupillen verandert als we ademen. Ze zijn het kleinst als we beginnen in te ademen, nemen gestaag toe tot ze hun grootste omvang bereiken, middenin het uitademen, en krimpen dan snel als we klaar zijn met uitademen.
‘Ik heb nog niet geprobeerd om het met het blote oog te zien’, zegt neurowetenschapper Martin Schaefer van het Karolinska Instituut in Stockholm, Zweden, een van de auteurs van een artikel op de preprint-website BioRxiv. ‘Ik denk ook dat het moeilijk te zien is.’
Mieren zijn magnifieke navigators
Mieren zijn in staat tot verbazingwekkende navigatieprestaties. Misschien kan waardering hiervoor helpen om deze insectensoorten te behouden.
Verdoofde katten
Dat ademhaling de grootte van de pupil kan beïnvloeden is al tientallen jaren bekend. Maar alle wetenschappelijke artikelen die Schaefer erover vond, stellen dat de pupil het grootst is tijdens het inademen en het kleinst tijdens het uitademen.
Toen Schaefer deze beweringen bestudeerde, ontdekte hij dat ze gebaseerd waren op onderzoeken met verdoofde katten. Het ging niet eens op voor katten bij bewustzijn. Daarom besloot hij een onderzoek te doen bij mensen.
Zijn team gebruikte een speciale camera om de pupilgrootte van honderd vrijwilligers te meten terwijl ze hun ademhaling in de gaten hielden met een masker dat met sensoren was uitgerust. Toen ze de pupilgrootte gedurende vele ademhalingscycli analyseerden, kwam er een duidelijk patroon naar voren: de pupilgrootte was het kleinst aan het begin van de inademing en het grootst in het midden van de uitademing.
Ademhalingscyclus
Deze relatie hield stand, of de vrijwilligers nu door hun mond of neus ademhaalden, en of ze nu vijf minuten naar één plek op een scherm keken of een eenvoudige taak op het scherm uitvoerden. Het patroon was echter vaak niet duidelijk in de loop van een enkele ademhalingscyclus. Dit komt doordat de grootte van de pupil door veel factoren wordt beïnvloed, die het effect van de ademhaling kunnen maskeren, zegt Schaefer.
Ons zicht is het scherpst als onze pupillen kleiner zijn, maar grotere pupillen zijn gevoeliger voor zwakke stimuli, vooral aan de randen van het gezichtsveld, zegt Schaefer. Zijn team vraagt nu meer vrijwilligers om verschillende visuele taken uit te voeren, om te zien of de veranderingen in pupilgrootte als gevolg van ademhaling een meetbare invloed hebben op de hun visuele prestaties.
Schaefer onderzoekt ook of we de grootte van onze pupillen opzettelijk kunnen veranderen door onze ademhaling te controleren. Als dat zo is, dan zouden de bevindingen mensen kunnen helpen met taken die sterk afhankelijk zijn van het gezichtsvermogen, zoals bijvoorbeeld in de schietsport.
Hersenstam
De grootte van de pupillen wordt ook gebruikt om bepaalde aandoeningen te diagnosticeren, zoals een hersenschudding, zegt hij. ‘Daarom is het heel nuttig voor wetenschappers om te begrijpen wat de pupilgrootte beïnvloedt.’
Schaefer denkt dat het ademhalingseffect optreedt omdat het deel van de hersenstam dat het in- en uitademen regelt, verbindingen heeft met de pupillen. Of dit een toevallig resultaat is van de evolutie van de hersenen is niet duidelijk, zegt hij. ‘Is dit gewoon een artefact of zit er een doel achter? We weten het nog niet echt.’
