Τα μάτια δείχνουν πόσο προσαρμοστικός είναι ο εγκέφαλος
Η διαστολή της κόρης του ματιού δεν αποτελεί μόνο φυσιολογική αντίδραση στις αλλαγές του φωτισμού ή στα έντονα συναισθήματα.
Νέα μελέτη ερευνητών του Πανεπιστημίου Brown δείχνει ότι μπορεί να αποτελεί και ένδειξη πως ο εγκέφαλος επεξεργάζεται νέες πληροφορίες που δεν ταιριάζουν με όσα ανέμενε. Η αντίδραση αυτή φαίνεται να συμβάλλει στην ταχύτερη προσαρμογή του εγκεφάλου σε νέες συνθήκες, βοηθώντας τον να αναθεωρεί προηγούμενες προσδοκίες και να μαθαίνει από τις νέες εμπειρίες.
Η έρευνα, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Human Behaviour, εξέτασε τον ρόλο σύντομων αυξήσεων της εγρήγορσης του οργανισμού όταν ένα άτομο βρίσκεται αντιμέτωπο με ένα απρόσμενο γεγονός. Όπως εξηγεί ο επικεφαλής της μελέτης, Matt Nassar, καθηγητής Νευροεπιστήμης και Γνωστικών Επιστημών, οι στιγμιαίες αυτές αλλαγές δεν αποτελούν απλώς μια αυτόματη αντίδραση, αλλά φαίνεται να εξυπηρετούν έναν σημαντικό σκοπό: βοηθούν τον εγκέφαλο να αφήσει πίσω το προηγούμενο πλαίσιο σκέψης και να προσαρμοστεί γρήγορα στις νέες συνθήκες.
Οι επιστήμονες γνώριζαν ήδη ότι τα απρόβλεπτα γεγονότα ενεργοποιούν τον υπομέλανα τόπο (locus coeruleus), μια περιοχή του εγκεφάλου που αποτελεί βασική πηγή νοραδρεναλίνης, του νευροδιαβιβαστή που συνδέεται με την αντίδραση «μάχης ή φυγής». Η ενεργοποίησή του συνοδεύεται από διαστολή της κόρης και από χαρακτηριστικές αλλαγές στην ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου, οι οποίες μπορούν να καταγραφούν μέσω ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (EEG). Μέχρι σήμερα, όμως, δεν ήταν πλήρως κατανοητό πώς ακριβώς αυτές οι φυσιολογικές αντιδράσεις επηρεάζουν τη συμπεριφορά και τη μάθηση.
Για να εξετάσουν το ζήτημα, οι ερευνητές πραγματοποίησαν πείραμα με τη συμμετοχή 63 εθελοντών. Οι συμμετέχοντες έβλεπαν στην οθόνη διαδοχικά σύνολα από χρωματιστά τετράγωνα και έπρεπε κάθε φορά να προβλέψουν ποια εικόνα θα ακολουθούσε. Μετά την εμφάνιση της νέας εικόνας, ανέφεραν τι είχαν δει και έκαναν την επόμενη πρόβλεψή τους. Κατά τη διάρκεια του πειράματος, οι επιστήμονες κατέγραφαν τόσο τη διάμετρο της κόρης των ματιών όσο και την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου μέσω EEG.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όταν η εικόνα που εμφανιζόταν ήταν διαφορετική από αυτή που περίμεναν οι συμμετέχοντες, οι κόρες των ματιών τους διαστέλλονταν και ενισχύονταν συγκεκριμένα εγκεφαλικά κύματα. Παράλληλα, οι συμμετέχοντες τροποποιούσαν τις προηγούμενες εκτιμήσεις τους και προσαρμόζονταν ταχύτερα στις νέες πληροφορίες. Αντίθετα, όταν οι εικόνες επιβεβαίωναν τις αρχικές τους προβλέψεις, παρέμεναν περισσότερο επηρεασμένοι από τις προηγούμενες προσδοκίες τους.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, η απότομη αύξηση της νοραδρεναλίνης μπορεί να λειτουργεί σαν ένας μηχανισμός «επανεκκίνησης» του εγκεφάλου. Όταν ο εγκέφαλος αντιλαμβάνεται ότι το περιβάλλον έχει αλλάξει και οι μέχρι τότε προβλέψεις του δεν είναι πλέον αξιόπιστες, απομακρύνεται από το προηγούμενο νοητικό πλαίσιο και δημιουργεί ένα νέο. Έτσι, περιορίζεται η επίδραση των παλαιών προσδοκιών στην αντίληψη και δημιουργούνται καλύτερες συνθήκες για ταχύτερη και αποτελεσματικότερη μάθηση.
Οι μεταβολές στη διάμετρο της κόρης και στα εγκεφαλικά κύματα λειτουργούν, επομένως, ως εξωτερικοί δείκτες αυτής της διαδικασίας αναπροσαρμογής. Τα ευρήματα ενισχύουν την άποψη ότι ο εγκέφαλος διαθέτει έναν ιδιαίτερα ευέλικτο μηχανισμό που του επιτρέπει να ανταποκρίνεται στις αλλαγές του περιβάλλοντος, να διορθώνει λανθασμένες προσδοκίες και να αξιοποιεί καλύτερα τις νέες εμπειρίες.
Η καλύτερη κατανόηση αυτού του μηχανισμού θα μπορούσε στο μέλλον να βοηθήσει τους επιστήμονες να μελετήσουν βαθύτερα τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν η μάθηση και η προσοχή, αλλά και να συμβάλει στη διερεύνηση γνωστικών διαταραχών.