购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

08
为什么说眼睛是心灵的窗口?
瞳孔缩放

我们常说:“眼睛是心灵的窗口。”

从科学的角度来看,还真是!你可以拿出镜子照一下,凑近一点,仔细看看自己的眼睛。中间黑色的部分是瞳孔,周围棕色部分为虹膜,最外面的白色部分为巩膜。这三个结构中,虹膜会因为人种的不同呈现不同的颜色,咱们中国人以及大多数亚洲人的虹膜大多呈棕色,或深或浅。而另两个结构的颜色是恒定的:无论哪个人种,巩膜一般都是白色的,而瞳孔则是黑色的。

两块位于虹膜里的肌肉共同控制着瞳孔的大小。瞳孔扩张肌在被激活时,会使得瞳孔变大,因此让更多光线进入眼球;而激活瞳孔括约肌则会使瞳孔变小,进而让更少的光线进入眼球。这个工作原理有点像照相机的光圈,光圈越大,进光量越大,画面越亮。

眼睛的结构

瞳孔的大小是会变化的,就像百叶窗可以闭合和收紧一样。你可以盯着镜子看自己的瞳孔,在这个过程中,你可能会观察到细微的变化。如果你改变房间的光亮(比如镜前灯的亮度),瞳孔大小的变化会更加明显。人类的瞳孔大小会在不同强度的光线下自动地变化,瞳孔越大,就有越多的光线进入眼睛,所以人类可以用瞳孔的大小来调节进入眼内的光线强度,这叫瞳孔对光反射。

瞳孔对光反射

pupillary light reflex

人类的瞳孔会在不同强度的光线下自动地变化大小。

处于很亮的环境中时,瞳孔会变得很小,直径大约为1.5毫米,而在黑暗中能扩大到8毫米左右(儿童时期这个数字可能会更大)。这两个数字大概是人在25岁左右的平均值。人出生之后,瞳孔会慢慢变大,然后在青少年时期变小,成年后基本维持不变,中年之后又会明显缩小。在65岁左右,人类的瞳孔直径平均只有5毫米,即使在黑暗中也不会扩大多少。

像科学家一样实践

大多数动物都有瞳孔对光反射。在这一点上,猫特别明显,如果你家养了猫咪,可以先把它抱到阳光充足的阳台上,再把它放到你家光线最暗的角落,看看它的眼睛会发生什么变化。没有猫的朋友,也可以在各大视频网站上找到各种记录猫瞳孔变化的视频。但要注意一点,不是所有动物都有瞳孔对光反射,比如某些鱼类就没有,这大概和它们生活在终日不见阳光的海底有关。

瞳孔的缩放还可以解释照相时的“红眼”现象。在照相时,如果使用闪光灯,有时候照片会出现眼睛是红色的现象。这是因为在闪光灯拍照的瞬间,瞳孔来不及及时收缩,闪光灯的亮光透过瞳孔照亮了眼底的视网膜。视网膜上有丰富的血管,这样就会形成“红眼”现象。现在拍照大多都不会出现“红眼”了,这是因为照相机被设计为先闪一次光,让瞳孔在第二次闪光(正式拍照)的时候已经达到紧缩状态。

这个瞳孔对光反射的原理非常简单,科学家对它了解得很透彻,早就有数学模型来模拟瞳孔对光反射的仿生反应了。但令人惊讶的是,瞳孔大小能告诉我们的远远不止环境有多亮,还能显示人们的喜好和情绪。

早在1960年,埃克哈特·赫斯(Eckhard Hess)和詹姆斯·波特(James Polt)就发现,当看到令人兴奋的东西的时候,人的瞳孔会突然变大。这不局限于喜欢或不喜欢,只要这个东西会引起你强烈的情感,不管非常讨厌还是非常喜欢,你的瞳孔都会自动变大。

随后他们还发现,当你在努力的时候,瞳孔也会比平时大。你甚至可以自己观察到这个现象。拿面镜子或是让朋友配合你:先心算15乘以5,记住瞳孔大致的变化,然后心算234乘以25。除非你觉得这两个心算式的难度毫无区别,你应该能够观察到一些不同。如果一次不明显,你就多试几次。从理论上来讲,在做更复杂的心算的时候,你会需要做更多的努力,心算所占用的认知负荷也更大,而认知负荷越大,瞳孔就会放得越大。

在过去的半个世纪里,科学家不断地观察到这一现象,但也一直不太明白为什么大脑和瞳孔会有这样的关系。直到最近几年,科学家才发现,原来瞳孔的大小和大脑里的去甲肾上腺素有关系!大脑里的去甲肾上腺素越多,瞳孔就会越大。去甲肾上腺素,我们在基础篇的第04节中提到过,是一种神经递质,是大脑中神经细胞之间的通信员。而去甲肾上腺素被认为和兴奋劲儿有关。大脑里去甲肾上腺素越多,你会越兴奋,反之你会感到没劲儿或非常疲惫。当你困到不行的时候,瞳孔往往非常小。现在自动驾驶设备也利用了瞳孔和疲劳感的关系,当驾驶员的瞳孔小于平时的75%的时候,就会提醒驾驶员去休息。 lEVC/HUqlE4HUvX1ryR0JppJZ4WEPob6PfG+/nLLZBWw1Zk8bKfqen9PNP92Rdzf

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×