Pupilas mudam de tamanho com a respiração, em descoberta que revela conexão profunda com o sistema nervoso

Flutuações são de apenas frações de um milímetro, mas grandes o suficiente para influenciar nossa percepção visual e podem ser um sinal precoce de distúrbios neurológicos sruilk

Você provavelmente já ouviu o ditado que diz que “os olhos são as janelas da alma”, mas agora descobrimos que eles também estão ligados à forma como respiramos. Há muito tempo os cientistas estudam o tamanho de nossas pupilas para entender a atenção, a emoção e até mesmo condições médicas. Mas, agora, uma nova pesquisa revelou surpreendentemente que elas mudam de tamanho em sincronia com nossa respiração.

Nossas pupilas nunca são estáticas; elas se ajustam constantemente em resposta a fatores externos e internos. O mais conhecido é que elas controlam a quantidade de luz que entra no olho, assim como a abertura de uma câmera.

Você mesmo pode testar isso facilmente: olhe para um espelho e ilumine seu olho, e verá que suas pupilas se contraem. Esse processo afeta diretamente nossa percepção visual. As pupilas maiores nos ajudam a detectar objetos tênues, principalmente em nossa visão periférica, enquanto as pupilas menores aumentam a nitidez, melhorando tarefas como a leitura.

De fato, esse reflexo é tão confiável que os médicos o utilizam para avaliar a função cerebral. Se uma pupila não reagir à luz, isso pode indicar uma emergência médica, como um derrame.

Médico acende uma luz nos olhos de um paciente
Os médicos verificam as pupilas dos pacientes para ver se eles tiveram um derrame.
Doodeez

Entretanto, não é apenas à luz que nossas pupilas respondem. Também está bem estabelecido que nossas pupilas se contraem quando se concentram em um objeto próximo e se dilatam em resposta ao esforço cognitivo ou à excitação emocional.

Como disse certa vez a pioneira alemã em pesquisa de pupilas Irene Loewenfeld: “O homem pode corar ou ficar pálido quando emocionalmente agitado, mas suas pupilas sempre se dilatam”.

Por esse motivo, o tamanho da pupila é frequentemente usado em pesquisas de psicologia e neurociência como uma medida de esforço mental e atenção.

A quarta resposta

Durante muitas décadas, esses três tipos de resposta da pupila foram os únicos que os cientistas tinham certeza que existiam. Agora, eu e nossa equipe de pesquisadores do Instituto Karolinska, em Estocolmo, e da Universidade de Groningen, na Holanda, confirmamos que a respiração é a quarta resposta.

No que agora será conhecido como “resposta da fase respiratória pupilar”, as pupilas tendem a ser maiores durante a expiração e menores no início da inalação. Diferentemente de outras respostas da pupila, essa se origina exclusivamente no corpo e, obviamente, ocorre constantemente. De forma igualmente única, ela abrange tanto a dilatação quanto a constrição.

De fato, há mais de 50 anos já havia indícios de uma conexão entre a respiração e nossas pupilas. Mas quando a equipe analisou estudos anteriores as evidências eram, na melhor das hipóteses, inconclusivas. Considerando que o tamanho da pupila é amplamente utilizado na medicina e na pesquisa, percebemos que era fundamental investigar isso mais a fundo.

Confirmamos, por meio de uma série de cinco experimentos com mais de 200 participantes, que o tamanho da pupila flutua em sincronia com a respiração, e também que esse efeito é notavelmente robusto. Nesses estudos, convidamos os participantes ao nosso laboratório e registramos o tamanho da pupila e o padrão de respiração enquanto eles relaxavam ou realizavam tarefas em uma tela de computador.

Variamos sistematicamente os outros principais fatores de resposta da pupila ao longo do estudo: iluminação, distância de fixação e esforço mental necessário para as tarefas. Em todos os casos, a maneira como a respiração afeta as pupilas permaneceu constante.

Mulher olhando para cima em direção à luz
Seja qual for a maneira como você respira, o efeito sobre o tamanho da pupila permanece o mesmo.
LuckyStep

Além disso, examinamos como diferentes padrões de respiração afetavam a resposta.

Os participantes foram instruídos a respirar somente pelo nariz ou pela boca e a ajustar a taxa de respiração, bem como a diminuí-la ou acelerá-la. Em todos os casos, surgiu o mesmo padrão: o tamanho da pupila permaneceu menor no início da inalação e maior durante a exalação.

E agora?

Essa descoberta muda a maneira como pensamos sobre a respiração e a visão. Ela sugere uma conexão mais profunda entre a respiração e o sistema nervoso do que imaginávamos anteriormente. A próxima grande questão é se essas mudanças sutis no tamanho da pupila afetam a forma como vemos o mundo.

As flutuações são apenas frações de um milímetro, o que é menor do que a resposta da pupila à luz, mas semelhante à resposta da pupila ao esforço mental ou à excitação. Teoricamente, o tamanho dessas flutuações é grande o suficiente para influenciar nossa percepção visual. Portanto, pode ser que nossa visão mude sutilmente dentro de uma única respiração entre a otimização da detecção de objetos fracos (com pupilas maiores) e a distinção de detalhes finos (com pupilas menores).

Além disso, assim como a resposta pupilar à luz é usada como uma ferramenta de diagnóstico, as alterações na ligação entre o tamanho da pupila e a respiração podem ser um sinal precoce de distúrbios neurológicos.

Essa pesquisa faz parte de um esforço mais amplo para entender como nossos ritmos corporais internos influenciam a percepção. Os cientistas estão descobrindo cada vez mais que nosso cérebro não processa informações externas isoladamente – ele também integra sinais de dentro de nosso corpo. Por exemplo, informações de nossos ritmos cardíaco e gástrico também foram sugeridas para aprimorar ou dificultar o processamento de estímulos sensoriais recebidos.

Se a nossa respiração afeta nossas pupilas, ela também poderia moldar a forma como percebemos o mundo ao nosso redor? Isso abre as portas para novas pesquisas sobre como os ritmos corporais moldam a percepção – uma respiração de cada vez.

The Conversation

Martin Schaefer é afiliado ao Karolinska Institutet.

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