Исследовательская группа Каролинского института (Швеция) установила, что дыхание играет фундаментальную роль в регуляции диаметра зрачка. Открытие, сделанное в феврале 2025 года, добавило четвертый известный механизм к трем установленным факторам: уровню освещенности, дистанции фокусировки и когнитивным воздействиям (эмоции, умственное усилие).

Согласно публикации в Journal of Physiology, зрачок минимален во время вдоха и максимален в фазе выдоха. Данный циклический процесс способен непосредственно влиять на зрительное восприятие.

Новый механизм регуляции зрачка

Зрачок, подобно диафрагме фотоаппарата, контролирует объем света, поступающего в глаз, что критически важно для остроты и качества зрения. Руководитель исследования Артин Аршамиан, адъюнкт-профессор кафедры клинической неврологии Каролинского института, охарактеризовал дыхание как постоянно действующий циклический механизм, не зависящий от внешних стимулов.

«Поскольку дыхание влияет на мозговую активность и когнитивные функции, данное открытие может способствовать лучшему пониманию того, как регулируются наше зрение и внимание», — пояснил д-р Аршамиан.

Результаты исследования: влияние дыхания на размер зрачка

В исследовании, включавшем пять серий экспериментов с участием более 200 добровольцев, проверялось влияние дыхания на диаметр зрачка в различных условиях. Ключевые выводы:

  • зрачок минимален в момент начала вдоха и максимален во время выдоха;
  • эффект сохраняется вне зависимости от частоты дыхания, способа (носовое или ротовое дыхание), освещенности или характера зрительной нагрузки;
  • разница в размере зрачка между вдохом и выдохом достаточно велика, чтобы теоретически влиять на зрительные функции;
  • эффект не нарушается у лиц, родившихся без обонятельной луковицы, что указывает на контроль данного механизма со стороны ствола мозга — эволюционно древней области.

Влияние размера зрачка на зрение

Исследователи изучают, влияют ли дыхательные колебания зрачка непосредственно на зрительную производительность. Согласно имеющимся данным: меньший зрачок улучшает способность различать мелкие детали; больший зрачок повышает чувствительность к слабым или низкоконтрастным объектам.

Д-р Мартин Шефер, постдокторант и первый автор работы, пояснил: «Наши результаты позволяют предположить, что в пределах одного дыхательного цикла зрение может переключаться между режимом различения мелких деталей на вдохе и обнаружением слабовидимых объектов на выдохе».

Клинические перспективы

Помимо фундаментального значения для офтальмологии, открытие может внести вклад в неврологические исследования и клиническую практику. Изменения зрачковых реакций являются ранними признаками таких неврологических состояний, как болезнь Паркинсона.

Д-р Аршамиан отметил значимость будущих изысканий: «Одним из потенциальных применений являются новые методы диагностики или лечения нейродегенеративных заболеваний, например болезни Паркинсона, при которой нарушение функции зрачка служит ранним признаком патологии. Это направление мы планируем изучать в будущем».

Ссылка на первоисточник: Martin Schaefer et al, The pupillary respiratory phase response: pupil size is smallest around inhalation onset and largest during exhalation, The Journal of Physiology (2025). DOI: 10.1113/JP287205