Влияние эмоционального возбуждения на размер зрачка в зависимости от освещенности

Введение в исследование

Пупиллометрия широко используется для измерения состояний возбуждения. Однако основная функция зрачка - реагировать на освещенность визуальных стимулов. В предыдущих исследованиях было показано, что когнитивные усилия, связанные с возбуждением, взаимодействуют с освещенностью, причем наибольшие пупиллярные эффекты возбуждения наблюдались при низкой и средней освещенности.

Подход к исследованию

Анализ данных зрачка

В экспериментах участвовали добровольцы, данные которых были тщательно отфильтрованы. Были исключены участники, которые не могли поддерживать фиксацию взгляда или имели чрезмерные движения глаз. В каждом эксперименте вычислялся средний диаметр зрачка в миллиметрах для каждого испытания, путем усреднения пупиллярной кривой в пределах 2-6 секунд после начала стимула.

Анализ кожно-гальванической реакции

Кожно-гальваническая реакция (КГР) является традиционной мерой возбуждения, отражающей изменения в симпатической нервной системе. В исследовании записывались и анализировались фазические КГР, чтобы оценить уровень возбуждения. Участники, не показавшие КГР или имеющие значительную потерю сигнала, были исключены из анализа.

Квантификация пупиллярной световой рефлекс функции

Для квантификации пупиллярной световой рефлекс функции (ПСРФ) использовалась модифицированная функция гиперболического отношения Нака-Руштона. Эта функция позволила оценить модуляторные эффекты возбуждения на ПСРФ, такие как максимальный отклик, точка перегиба, базовый уровень и аддитивный сдвиг.

Эксперимент 1: Аффективные звуки (IADS)

В первом эксперименте использовались аффективные звуки из базы данных IADS. Общий диаметр зрачка был больше в негативном состоянии по сравнению с нейтральным, что указывает на значительное влияние эмоционального возбуждения на пупиллярные реакции. Однако это влияние наблюдалось только при низких уровнях освещенности.

Эксперимент 2A: Черно-белые аффективные изображения (IAPS)

Во втором эксперименте использовались черно-белые аффективные изображения из базы данных IAPS. Общий размер зрачка был немного больше в негативном состоянии, но эффекты были менее выражены и не могли быть приписаны конкретному параметру ПСРФ.

Эксперимент 2B: Цветные аффективные изображения (IAPS)

В третьем эксперименте использовались цветные аффективные изображения из базы данных IAPS. Общий размер зрачка был больше в негативном состоянии, и наблюдались значительные различия в размере зрачка при нескольких уровнях освещенности. Модуляция ПСРФ возбуждением была наиболее выражена при низких уровнях освещенности.

Заключение

Исследование показало, что эмоциональное возбуждение влияет на размер зрачка сильнее при низких уровнях освещенности. Это открытие имеет важные импликации для психологических и нейронаучных исследований, а также для разработки методов измерения возбуждения в реальных условиях.