Зрачки выдают, когда вы говорите про себя: исследователи обнаружили необычный эффект

Когда человек говорит вслух, его зрачки расширяются. Но если те же слова произносить только мысленно, реакция оказывается совершенно другой: зрачки могут сузиться, остаться без изменений или расшириться. Японские исследователи обнаружили эту закономерность в серии экспериментов и выяснили, от чего зависит разница.

Размер зрачков способен рассказать о работе мозга гораздо больше, чем кажется. Он меняется не только в зависимости от освещения, но и в связи с восприятием информации, дыханием и даже воображаемыми событиями. Теперь учёные нашли ещё одну связь — между диаметром зрачков и тем, как человек произносит слова.

Исследование, опубликованное в научном журнале iScience, провела группа под руководством нейробиолога Рюты Кувамидзу из Университета Цукубы и психолога Рёити Ватанабэ из Университета Рицумэйкан.

Внутренняя речь знакома большинству людей. Мы мысленно проговариваем мысли, готовимся к разговору, запоминаем информацию и выстраиваем рассуждения. Исследования мозга, проводившиеся на протяжении последних двух-трёх десятилетий, показали, что внутренняя и произнесённая вслух речь задействуют частично совпадающие, но не полностью одинаковые нейронные сети.

Однако оставался вопрос: одинаково ли эти два способа речи влияют на системы мозга, отвечающие за уровень активации и бодрствования? Чтобы разобраться, исследователи решили проследить за реакцией зрачков.

В трёх экспериментах приняли участие 80 здоровых студентов. Им предложили выполнять несложные задания на счёт, одновременно измеряя диаметр зрачков. Одни и те же действия участники выполняли двумя способами: произнося числа вслух и считая исключительно в уме. Порядок выполнения заданий каждый раз определялся случайным образом.

Задания постепенно усложнялись. В первом эксперименте студенты просто считали по порядку: один, два, три, четыре и так далее. Во втором нужно было считать воображаемые предметы, каждый раз называя их: один кот, два кота, три кота или один мяч, два мяча, три мяча.

Третий эксперимент требовал заметно больше умственных усилий. Участники должны были продолжать числовую последовательность, прибавляя каждый раз два, три или четыре. Шаг выбирался случайным образом. Например, при шаге три последовательность выглядела так: 1, 4, 7, 10 и далее.

Результаты оказались неожиданными даже для самих исследователей.

Когда студенты считали вслух, их зрачки неизменно расширялись — независимо от сложности задания. А вот при мысленном счёте наблюдалась совершенно другая картина.

Во время первого, самого простого задания зрачки участников не расширялись, а, напротив, сужались. Во втором эксперименте внутреннее проговаривание чисел не вызывало статистически значимых изменений диаметра зрачков.

Лишь в третьем эксперименте, когда приходилось выполнять счёт с заданным шагом, мысленная речь сопровождалась расширением зрачков. По мнению исследователей, это могло отражать дополнительные умственные усилия, необходимые для выполнения более сложной задачи.

При этом даже в третьем эксперименте расширение зрачков при счёте про себя было заметно слабее, чем при произнесении тех же чисел вслух.

Учёные считают, что принципиальная разница заключается в самом процессе произнесения слов. Когда человек разговаривает вслух, мозгу недостаточно просто сформулировать мысль. Необходимо управлять движениями речевого аппарата, согласовывать речь с дыханием, обрабатывать слуховую обратную связь и поддерживать внимание.

Все эти процессы могут дополнительно активировать системы мозга, регулирующие уровень возбуждения нервной системы. Внутренняя речь не требует столь сложной координации движений, поэтому обычно сопровождается значительно меньшей активацией.

«Наиболее устойчивым результатом всех трёх экспериментов стало постоянное расширение зрачков при речи вслух. Это указывает на то, что само произнесение слов играет важную роль в изменении уровня активации мозга», — объясняют авторы исследования.

По их предположению, такая реакция связана с совместной работой двигательных, дыхательных, сенсорных механизмов и внимания. Каждый из этих процессов способен влиять на системы активации ствола мозга и состояние нейронных сетей коры, помогая организовывать речевую деятельность.

Причём дополнительные усилия при произнесении слов могут иметь и практическое значение. Исследователи обращают внимание на более раннюю научную работу, в которой изменения диаметра зрачков были связаны с тем, насколько хорошо люди впоследствии запоминали слова, произнесённые вслух. Это позволяет предположить, что особенности активации мозга во время речи могут быть связаны не только с управлением произношением, но и с процессами внимания и памяти.

Особенно впечатляющим оказался результат третьего эксперимента. Когда участники выполняли сложный счёт вслух, их зрачки расширялись примерно на 0,4 миллиметра, причём эффект сохранялся более десяти секунд.

По величине такая реакция сопоставима с изменениями зрачков при интенсивной физической нагрузке. В предыдущих исследованиях похожее расширение наблюдалось во время напряжённой езды на велотренажёре, когда потребление кислорода достигало примерно 80% от максимального уровня.

Это не означает, что обычный разговор требует столько же энергии, сколько тяжёлая тренировка. Сравнение касается именно реакции зрачков и показывает, насколько выраженной может быть активация нервной системы при речевой деятельности.

Таким образом, даже простое произнесение чисел вслух связано с целым комплексом процессов, которые практически не проявляются при мысленном проговаривании тех же слов. А наблюдение за зрачками позволяет увидеть эту разницу без непосредственного вмешательства в работу мозга.

Исследование показывает, что превращение мысли в произнесённые слова — значительно более сложная задача для нервной системы, чем может показаться на первый взгляд.