瞳孔大小是智力的标志

瞳孔大小是智力的标志Jason S. Tsukahara 文mints 编译

瞳孔大小和认知能力之间存在惊人的相关性

有人说“眼睛是心灵的窗户”，但新的研究表明，它们也可能是通往大脑的窗户。

瞳孔大小的变化，不仅反应了光线的强弱，它还代表了兴奋、兴趣或精神耗竭。FBI 甚至使用瞳孔的扩张程度测试欺骗行为。

佐治亚理工学院的实验室进行的研究表明，瞳孔大小的基线与个体智力之间的差异存在着密切的关联[1]。

Tsukahara, J. S. , & Engle, R. W. . （2021）Is baseline pupil size related to cognitive ability? yes (under proper lighting conditions). Cognition, 211. doi.org/10.1016/j.cognition.2021.104643

研究人员发现，被试的瞳孔大小基线越大，他们在推理、注意力和记忆力的测试中的分数也就越高，即，智力水平就越高。事实上，研究人员了可以用肉眼观察到认知测试中得分最高的人和得分最低的人瞳孔大小基线的差异。

心理学家丹尼尔·卡尼曼（Daniel Kahneman）在 1960 年代和 1970 年代推广了瞳孔扩张（pupil dilations）测量技术，他认为瞳孔大小的变化表明了人们对心理任务的重视和努力的程度。

这次，Tsukahara和他的团队首次发现了瞳孔大小和人们在完成记忆任务所用的脑力劳动量之间的这种令人惊讶的关系。

当研究人员发现了瞳孔大小基线和智力之间存在的关系时，无法确定这种关联是否真实、又意味着什么。

出于好奇，心理学家从亚特兰大社区招募了500 多名 18 至 35 岁的被试，进行了几项大规模研究。

研究方法

研究人员首先使用眼动仪测量了参与者的瞳孔大小，眼动仪是一种使用高性能相机和计算机捕捉瞳孔和角膜反射光线的设备。

被试需要在休息状态下持续盯着空白电脑屏幕4分钟，与此同时，眼动仪一直在跟踪、记录被试的眼睛和瞳孔状态，最后计算出了每个参与者瞳孔的平均大小。

瞳孔大小是指眼睛中央黑色圆孔的直径。它的范围大约2~8毫米。瞳孔外圈就是负责控制瞳孔大小的彩色虹膜（iris）。由于强光照射会导致虹膜收缩，因此，实验室在实验过程中都保持昏暗。

参与者在接下来的实验中完成了一系列衡量认知测试。这些认知测试包括了流体智力（即，通过推理解决问题的能力）；工作记忆能力（短时记忆能力），以及注意力控制能力（即，在被干扰和干涩环境中集中注意力的能力）。

在这项注意力控制测试任务中，研究人员要求参与者将注意力从闪烁的星号转移到字母上。即，参与者必须迅速查看电脑屏幕一侧的字母，并识别识别这个字母，而不是将注意力转移到电脑屏幕另一侧醒目、闪烁的星号。

这个闪烁的字母会在瞬间消失，所以，即使是对闪烁的星号的短暂视线移动也可能导致被试无法识别出现的字母。

研究结果

高加索人、非裔美国人和其他种族的流体智力（fluid intelligence GF）与瞳孔大小基线的相关性Tsukahara, J. S., Harrison, T. L., & Engle, R. W. (2016). The relationship between baseline pupil size and intelligence. Cognitive Psychology, 91, 109–123.doi:10.1016/j.cogpsych.2016.10.001

研究人员发现，更大的瞳孔大小基线与更高的流体智力、注意力控制有关（和工作记忆能力相关相关性较小）——这表明，大脑和眼睛之间存在着奇妙的关系。

有趣的是，瞳孔大小与年龄呈负相关：年龄较大的参与者的瞳孔往往更小、更狭窄。然而，对年龄标准化之后，瞳孔大小和认知能力之间的关系仍然存在。

那么，为什么瞳孔大小与智力有关？

要回答这个问题，我们需要了解大脑中发生了什么。瞳孔大小与位于脑干上部的蓝斑活动有关，蓝斑与大脑的其他部分神经有着深邃的连接。

蓝斑（Locus coeruleus LC）位于三叉神经中脑核内侧、第四脑室底与侧壁交界处室底灰质的腹外侧区，整个核团从面神经核平面一直延伸至中脑下丘平面尾侧。

蓝斑核释放去甲肾上腺素（norepinephrine）。我们知道，去甲肾上腺素既是大脑和身体的神经递质，又是激素，它能够调节感知、注意力、学习和记忆等心理过程。它还有助于维持健康的大脑活动组织，以便远端的大脑区域可以协同工作，完成具有挑战性的任务和目标。

蓝斑功能障碍、以及由此导致的大脑活动中断与多种疾病有关，这其中就包括阿尔茨海默病和注意力缺陷多动障碍（ADHD）。事实上，蓝斑的功能非常重要，以至于大脑会将大部分能量分配给蓝斑以维持其正常工作。哪怕我们什么都不做，只是连续盯着空白的电脑屏幕看个几分钟，也是如此。

心理学家认为，静息时瞳孔较大的人，他们的蓝斑调节自身活动的能力更强，这有利于认知能力和静息状态下的大脑功能。今后需要更多的研究来探索这种可能性，以便较大的瞳孔与较高的流体智力和注意力控制有关的原因。