Ученые объяснили, почему от удивления расширяются зрачки
Расширение зрачков при неожиданном событии может быть внешним признаком того, что мозг пересматривает прежние ожидания и переходит в новый режим обработки информации. К такому выводу пришли исследователи из Брауновского университета, изучившие реакцию людей на непредсказуемые изменения.
Работа опубликована в журнале Nature Human Behaviour.
В эксперименте приняли участие 63 человека. Им показывали на экране цветные квадраты и предлагали предсказать, какой цвет появится следующим. Затем участники сообщали, что увидели, и делали новый прогноз.
В ходе задания ученые измеряли диаметр зрачков и регистрировали электрическую активность мозга с помощью электроэнцефалографии. Для итогового анализа удалось получить 60 наборов данных о реакции зрачков и 57 записей ЭЭГ.
Когда цвет не совпадал с прогнозом, зрачки участников расширялись. Одновременно усиливался определенный компонент мозговой активности — P3a, который ранее связывали с реакцией внимания на новые и неожиданные события.
Детали
Эксперимент показал, что люди воспринимали ожидаемые цвета с некоторым смещением: увиденное казалось им ближе к тому, что они предполагали увидеть.
После неожиданного результата влияние прежних ожиданий уменьшалось. Участники точнее оценивали новую информацию и корректировали последующие прогнозы с учетом изменившейся ситуации.
Исследователи считают, что кратковременный всплеск физиологического возбуждения помогает мозгу понять: прежняя модель происходящего больше не работает и ее необходимо обновить. Расширение зрачков при этом выступает одним из внешних признаков такой перестройки.
Авторы сравнивают реакцию на неожиданность со своеобразным механизмом обновления. Мозг временно ослабляет влияние старого контекста, чтобы новая информация не оценивалась исключительно через прежние представления.
Это может одновременно уменьшать ошибки восприятия и помогать человеку быстрее обучаться в изменившихся условиях. Особенно полезным такой механизм становится в ситуациях, когда окружающая среда внезапно начинает вести себя иначе, чем раньше.
По словам исследователей, изменения размера зрачков показывают момент, когда мозг, вероятно, «загружает» новый контекст и перестраивает прогнозы.
Неожиданные события связывают с активностью голубого пятна — небольшой области ствола мозга, которая служит одним из основных источников норадреналина. Этот нейромедиатор участвует в регуляции бодрствования, внимания и реакции на значимые изменения.
Однако в новом эксперименте ученые не измеряли выброс норадреналина и активность голубого пятна напрямую. Размер зрачков и показатели ЭЭГ использовались как косвенные физиологические маркеры системы возбуждения.
Авторы отдельно отмечают, что расширение зрачков неспецифично и может возникать по разным причинам. Поэтому выводы основаны не на одном показателе, а на сочетании данных о зрачках, мозговой активности и поведении участников.
Почему это важно
Результаты помогают объяснить, зачем организму нужна быстрая физиологическая реакция на удивление. Она может не просто сопровождать эмоциональное состояние, а отражать переход мозга к более гибкой обработке информации.
Вместе с тем исследование проводилось в лабораторных условиях: участники работали с цветами на экране. Пока нельзя уверенно утверждать, что тот же механизм полностью объясняет реакцию на сложные жизненные события, опасность или эмоциональные новости.
Кроме того, работа выявила связь между физиологическими сигналами и изменением поведения, но не доказала, что само расширение зрачков заставляет мозг перестраиваться.
Источник
Исследование: Tiantian Li, Harrison Marble и соавт. Fluctuations in arousal reflect latent state transitions that facilitate behavioural optimization.
Журнал: Nature Human Behaviour, 2026.