Legătura dintre respirație și vedere: un nou mecanism fiziologic

Un mecanism fundamental descoperit de cercetători
Cercetătorii de la Institutul Karolinska din Suedia au descoperit un nou mecanism care influențează dimensiunea pupilei: respirația. Studiul, publicat în The Journal of Physiology, demonstrează că pupila este cea mai mică în timpul inspirației și cea mai mare în timpul expirației – o constatare care ar putea avea implicații asupra vederii.

Pupila funcționează ca diafragma unei camere foto, controlând cantitatea de lumină care ajunge la retină și influențând astfel percepția vizuală. Până acum, trei factori erau cunoscuți ca fiind determinanți pentru dimensiunea pupilei:

• Nivelul de lumină
• Distanța de focalizare
• Factorii cognitivi (emoții, atenție, efort mental)

Noua cercetare a adăugat un al patrulea factor: respirația.

Cum afectează respirația pupila și vederea?

Echipa de cercetători a efectuat cinci experimente pe peste 200 de participanți, analizând modul în care respirația influențează dimensiunea pupilei în diferite condiții. Rezultatele arată că efectul se menține indiferent dacă participanții:

• Respiră rapid sau lent
• Inspiră pe nas sau pe gură
• Se află în condiții de lumină variabilă
• Se relaxează sau execută sarcini vizuale

"Acest mecanism este ciclic, mereu prezent și nu necesită un stimul extern", explică Artin Arshamian, profesor asociat la Institutul Karolinska și coordonatorul studiului. "Deoarece respirația influențează activitatea cerebrală și funcțiile cognitive, descoperirea poate contribui la o mai bună înțelegere a reglării vederii și atenției."

Un alt aspect interesant este că mecanismul nu depinde de bulbul olfactiv, o structură cerebrală legată de respirația nazală. Acest lucru sugerează că procesul este controlat de trunchiul cerebral, una dintre cele mai vechi regiuni ale creierului din punct de vedere evolutiv.

Ce implicații are această descoperire?

Modificările ciclice ale pupilei ar putea influența modul în care vedem lumea:

• În timpul inspirației, pupila mai mică ar putea facilita percepția detaliilor fine.
• În timpul expirației, pupila mai mare ar putea ajuta la detectarea obiectelor slab iluminate.

"Rezultatele noastre sugerează că vederea noastră ar putea alternativ optimiza claritatea detaliilor și percepția obiectelor slab vizibile, în funcție de faza respirației", explică Martin Schaefer, autor principal al studiului.

Posibile aplicații clinice

Pe lângă înțelegerea mecanismelor vizuale, descoperirea ar putea avea aplicații medicale, în special în diagnosticarea unor afecțiuni neurologice.

"Un posibil domeniu de aplicare este diagnosticul precoce al bolii Parkinson, unde disfuncțiile pupilei sunt un semn timpuriu al bolii", spune profesorul Arshamian. "Aceasta este o direcție pe care dorim să o explorăm în viitor."

Studiul a fost finanțat de Consiliul Suedez pentru Cercetare și de Consiliul European pentru Cercetare (ERC).