Pupilas dilatadas podem ajudar o cérebro a reagir à surpresa

Dilatação das pupilas e a reação à surpresa

Ao entrar em um ambiente escuro, suas pupilas se dilatam rapidamente, permitindo a entrada de mais luz para que você consiga enxergar. Quando o local volta a ficar claro, elas se contraem na mesma proporção.

Esse reflexo é bastante conhecido, porém as pupilas também podem se dilatar por outros motivos menos evidentes.

Por exemplo, uma surpresa pode fazer com que as pupilas aumentem de tamanho como se tivéssemos sido subitamente envolvidos pela escuridão. Isso integra uma resposta transitória de excitação, cuja função e cujos efeitos sobre o comportamento ainda são pouco compreendidos.

Um novo estudo esclarece a ligação entre surpresa e tamanho da pupila. Os pesquisadores encontraram indícios de que as pupilas dilatadas - e a resposta mais ampla de excitação que elas sinalizam - podem ter uma função importante para nos ajudar a reagir a acontecimentos inesperados.

Após uma surpresa, o cérebro aparentemente passa a um modo de "atualização", explica o coautor Matt Nassar, professor associado de neurociência e de ciências cognitivas e psicológicas da Universidade Brown. A dilatação das pupilas é um dos sinais mais visíveis externamente desse processo.

"A dilatação da pupila sinaliza um pico de excitação, e nossas descobertas apoiam a ideia de que essas rápidas flutuações de excitação estão fazendo algo útil no cérebro", afirma Nassar.

"Elas nos permitem lidar com um mundo que muitas vezes muda de um contexto para outro."

(Deagreez/iStock/Getty Images Plus)

Estudos mostram que a dilatação das pupilas é mais complexa do que parece e pode refletir diversos aspectos internos, para além de sua conhecida relação com a iluminação externa.

As pupilas podem se dilatar em resposta ao esforço cognitivo, ao esforço físico ou à excitação emocional, por exemplo, além de poderem ser afetadas por determinados medicamentos. Seu tamanho também pode fornecer pistas sobre o que você está imaginando ou sobre quais memórias está revivendo durante o sono.

Elas ainda variam de tamanho regularmente em sincronia com a respiração: em geral, expandem-se quando expiramos e se contraem no início da inspiração.

O papel do locus coeruleus na resposta de excitação

As flutuações na excitação depois de uma surpresa são mediadas, em parte, pelo locus coeruleus, um pequeno agrupamento de neurônios situado no tronco encefálico.

Essa estrutura é nossa principal fonte de norepinefrina, neurotransmissor e hormônio envolvido na resposta de "luta ou fuga".

O locus coeruleus costuma entrar em ação logo após um evento surpreendente. Sua atividade aumenta e se correlaciona tanto com as mudanças no tamanho das pupilas quanto com ondas cerebrais específicas, detectáveis pela eletroencefalografia (EEG).

Pesquisas anteriores já haviam identificado picos de norepinefrina e outros marcadores de excitação após eventos inesperados, observa Nassar. Ainda assim, permanecia incerto qual função eles desempenham e como poderiam influenciar o comportamento.

Para investigar a questão, Nassar e seus colegas recrutaram 63 participantes adultos saudáveis para um experimento no qual fariam previsões sobre estímulos coloridos exibidos em uma tela.

As telas apresentavam uma sequência de manchas coloridas. Inicialmente, os participantes precisavam apenas recordar as cores que tinham acabado de ver. Mais tarde, passaram a prever quais cores surgiriam na imagem seguinte, com base nos padrões que haviam aprendido nas imagens anteriores.

Enquanto realizavam as tarefas, os pesquisadores coletaram dados fisiológicos - incluindo sinais de EEG e alterações no diâmetro pupilar - para examinar de que maneira o cérebro responde a uma mudança inesperada.

"Queríamos capturar o fenômeno associado a duas ideias abrangentes sobre como o sistema de excitação afeta o comportamento", diz o coautor Harrison Marble, assistente de pesquisa e gestor no laboratório de Nassar.

"Uma delas está relacionada à aprendizagem, e a outra, ao viés perceptivo."

Como as pupilas dilatadas podem atualizar previsões

O estudo constatou que, quando as telas mostravam cores surpreendentes que contrariavam as previsões, os participantes de fato apresentavam pupilas dilatadas. Eles também tiveram um aumento em ondas cerebrais específicas ligadas à excitação transitória e à ativação do sistema locus coeruleus/norepinefrina.

As pessoas que tiveram essa resposta pareceram se beneficiar dela: mostraram ajustes de aprendizagem adequados à condição e menor viés perceptivo.

À medida que as imagens correspondiam às previsões, os participantes se tornavam mais enviesados. Contudo, ver uma imagem inesperada parecia tirá-los desse padrão. Os dados das pupilas e das ondas cerebrais sugerem que eles aprenderam com as surpresas e usaram esse aprendizado para orientar previsões futuras.

Isso pode operar como uma espécie de mecanismo de atualização do cérebro, ajudando-nos a abandonar expectativas ultrapassadas e nos preparando para começar a aprender novas.

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"O cérebro mantém algum contexto mental e, então, quando reconhece que você está em uma situação nova, substitui esse contexto. Mudanças no diâmetro da pupila, assim como leituras específicas de EEG, são marcadores externos do cérebro que mostram que ele está carregando esse novo contexto", afirma Nassar.

"Isso tanto limita o efeito que o contexto anterior tinha sobre a percepção quanto oferece uma tela em branco, livre de expectativas anteriores, permitindo assim que a pessoa aprenda mais rápido", ele acrescenta.

O estudo foi publicado na Nature Human Behaviour.

Este artigo foi verificado por Fiona MacDonald e editado por Fiona MacDonald. Embora tenhamos orgulho do nosso processo, somos humanos. Se encontrar um erro, avise-nos.