Neuroscience 21 de fevereiro de 2025
111-2025
Resumo: Pesquisadores descobriram que a respiração afeta o tamanho da pupila, com a pupila sendo menor durante a inspiração e maior durante a expiração. Este mecanismo recém-identificado é independente de estímulos externos e pode influenciar a visão alternando entre aprimoramento de detalhes e detecção de objetos.
Experimentos envolvendo mais de 200 participantes confirmaram o efeito em várias condições, incluindo diferentes taxas de respiração, iluminação e tarefas visuais.
O estudo sugere que o tronco cerebral pode controlar esse processo, já que a função permanece intacta em indivíduos sem bulbo olfatório. Como o tamanho da pupila afeta a clareza visual, essa descoberta pode ajudar a explicar como a respiração influencia a atenção e a percepção.
Principais fatos:
Relação pupila-respiração: o tamanho da pupila é menor durante a inspiração e maior durante a expiração.
Otimização da visão: a respiração pode alternar naturalmente a visão entre foco em detalhes e detecção de objetos.
Potencial clínico: as descobertas podem informar novas ferramentas de diagnóstico para distúrbios neurológicos.
Fonte: Instituto Karolinska
Pesquisadores do Instituto Karolinska, na Suécia, descobriram um mecanismo fundamental que afeta o tamanho da pupila, ou seja, a nossa respiração.
O estudo, publicado no The Journal of Physiology , mostra que a pupila fica menor durante a inspiração e maior durante a expiração – algo que pode afetar nossa visão.
Pesquisas anteriores mostram que pupilas menores facilitam a visualização de detalhes, enquanto pupilas maiores nos ajudam a encontrar objetos difíceis de ver. Crédito: Neuroscience News
Assim como a abertura de uma câmera, a pupila controla a quantidade de luz que chega ao olho. Portanto, ela é fundamental para nossa visão e como percebemos nossos arredores.
Três mecanismos que podem alterar o tamanho da pupila são conhecidos há mais de um século: a quantidade de luz, a distância do foco e fatores cognitivos, como emoção ou esforço mental.
Agora, cientistas descobriram um quarto: a respiração. A pupila é menor perto do início da inspiração e maior durante a expiração.
“Esse mecanismo é único porque é cíclico, sempre presente e não requer estímulo externo”, explica Artin Arshamian, professor associado do Departamento de Neurociência Clínica do Instituto Karolinska, que liderou a pesquisa.
“Como a respiração afeta a atividade cerebral e as funções cognitivas, a descoberta pode contribuir para uma melhor compreensão de como nossa visão e atenção são reguladas.”
Os pesquisadores conduziram cinco experimentos com mais de 200 participantes, examinando como a respiração afeta o tamanho da pupila em diferentes condições.
Os resultados mostraram que o efeito persistiu independentemente de os participantes respirarem rápida ou lentamente, pelo nariz ou pela boca, se as condições de iluminação ou a distância de fixação variassem, se estivessem descansando ou realizando tarefas visuais.
A diferença no tamanho da pupila entre a inspiração e a expiração era grande o suficiente para, teoricamente, afetar a visão.
O estudo também mostrou que a função está intacta em pessoas nascidas sem o bulbo olfatório, uma estrutura cerebral que é ativada pela respiração nasal. Isso sugere que o mecanismo é controlado pelo tronco cerebral, uma parte fundamental e evolutivamente conservada do cérebro.
Três mecanismos que podem alterar o tamanho da pupila são conhecidos há mais de um século: a quantidade de luz, a distância do foco e fatores cognitivos, como emoção ou esforço mental.
Agora, cientistas descobriram um quarto: a respiração. A pupila é menor perto do início da inspiração e maior durante a expiração.
“Esse mecanismo é único porque é cíclico, sempre presente e não requer estímulo externo”, explica Artin Arshamian, professor associado do Departamento de Neurociência Clínica do Instituto Karolinska, que liderou a pesquisa.
“Como a respiração afeta a atividade cerebral e as funções cognitivas, a descoberta pode contribuir para uma melhor compreensão de como nossa visão e atenção são reguladas.”
Os pesquisadores conduziram cinco experimentos com mais de 200 participantes, examinando como a respiração afeta o tamanho da pupila em diferentes condições.
Os resultados mostraram que o efeito persistiu independentemente de os participantes respirarem rápida ou lentamente, pelo nariz ou pela boca, se as condições de iluminação ou a distância de fixação variassem, se estivessem descansando ou realizando tarefas visuais.
A diferença no tamanho da pupila entre a inspiração e a expiração era grande o suficiente para, teoricamente, afetar a visão.
O estudo também mostrou que a função está intacta em pessoas nascidas sem o bulbo olfatório, uma estrutura cerebral que é ativada pela respiração nasal. Isso sugere que o mecanismo é controlado pelo tronco cerebral, uma parte fundamental e evolutivamente conservada do cérebro.
Pesquisa original: acesso aberto.“ A resposta da fase respiratória pupilar: o tamanho da pupila é menor em torno do início da inalação e maior durante a exalação ” por Artin Arshamian et al. Journal of Physiology
Resumo
Resposta da fase respiratória pupilar: o tamanho da pupila é menor no início da inspiração e maior durante a expiração
A respiração molda a atividade cerebral e sincroniza ações motoras sensoriais e exploratórias, com algumas evidências sugerindo que ela também afeta o tamanho da pupila. No entanto, evidências de um acoplamento entre respiração e tamanho da pupila permanecem escassas e inconclusivas, dificultadas por tamanhos de amostra pequenos e controles limitados.
Dada a importância do tamanho da pupila na percepção visual e como reflexo do estado do cérebro, é essencial entender sua relação com a respiração.
Em cinco experimentos usando um protocolo pré-registrado, investigamos sistematicamente como a fase respiratória afeta o tamanho da pupila em diferentes condições.
No Experimento 1 ( n = 50), examinamos a respiração nasal e oral em repouso sob iluminação fraca com pontos de fixação próximos e, em seguida, replicamos esses resultados em condições idênticas no Experimento 2 ( n = 53).
O Experimento 3 ( n = 112) estendeu isso para tarefas visuais ativas, enquanto o Experimento 4 ( n = 57) estendeu isso para respiração controlada em diferentes ritmos sob iluminação ambiente com fixação distante.
Finalmente, no Experimento 5 ( n = 34), indivíduos com anosmia congênita isolada (nascidos sem bulbos olfatórios) foram usados como um modelo de tipo de lesão durante tarefas visuais-auditivas para avaliar se a ligação respiratória-pupilar depende de oscilações induzidas pelo bulbo olfatório.
Em todas as condições – respiração livre e controlada; diferentes tarefas, iluminação e distâncias de fixação; e com e sem bulbos olfativos – descobrimos consistentemente que o tamanho da pupila é menor no início da inalação e maior durante a exalação.
Chamamos esse efeito de resposta da fase respiratória pupilar, o quarto mecanismo conhecido que influencia o tamanho da pupila, juntamente com as respostas pupilares de luz, fixação próxima e psicossensorial.
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