瞳孔大小是智力的标志

有人说“眼睛是心灵的窗户”，但新的研究表明，它们也可能是通往大脑的窗户。

我们的学生不仅对光有反应。它们表示兴奋、兴趣或精神疲惫。FBI甚至使用瞳孔扩张来检测欺骗行为。现在，我们在佐治亚理工学院的实验室进行的研究表明，基线瞳孔大小与智力的个体差异密切相关。根据推理、注意力和记忆力的测试，瞳孔越大，智力就越高。事实上，在三项研究中，我们发现在认知测试中得分最高的人和得分最低的人之间的基线瞳孔大小差异大到可以用肉眼检测到。

我们在研究人们完成记忆任务所用的脑力劳动量的差异时，首先发现了这种令人惊讶的关系。我们使用瞳孔扩张作为努力的指标，技术心理学家DanielKahneman在1960年代和1970年代普及。当我们发现基线瞳孔大小和智力之间存在关系时，我们不确定它是否真实或意味着什么。

出于好奇，我们进行了几项大规模研究，从亚特兰大社区招募了500多名18至35岁的人。我们使用眼动仪测量了参与者的瞳孔大小，这是一种使用高功率相机和计算机捕捉瞳孔和角膜反射光的设备。我们测量了参与者在休息时盯着空白电脑屏幕长达四分钟的瞳孔。一直以来，眼动仪都在记录。使用跟踪器，我们然后计算每个参与者的平均瞳孔大小。

明确地说，瞳孔大小是指眼睛中央黑色圆孔的直径。它的范围可以从大约两到八毫米。瞳孔被称为虹膜的彩色区域包围，虹膜负责控制瞳孔的大小。学生会因强光等原因而收缩，因此我们让所有参与者的实验室都保持昏暗。

在实验的下一部分中，参与者完成了一系列认知测试，旨在衡量“流动智力”、通过新问题进行推理的能力、“工作记忆能力”、在一段时间内记住信息的能力，以及“注意力控制，”在分心和干扰中集中注意力的能力。

作为注意力控制测试的一个例子，参与者必须避免看向电脑屏幕一侧一个醒目、闪烁的星号，而是迅速朝相反的方向看去识别一个字母。这封信会在瞬间消失，所以即使是对闪烁的星号的短暂视线移动也可能导致错过它。人类已经准备好对通过其周边视觉的物体做出反应——这曾经让我们能够发现捕食者或猎物——但这项任务要求参与者将注意力从闪烁的星号转移到字母上。

我们发现，更大的基线瞳孔大小与更强的流体智力、注意力控制以及在较小程度上与工作记忆能力相关——表明大脑和眼睛之间存在着迷人的关系。有趣的是，瞳孔大小与年龄呈负相关：年龄较大的参与者的瞳孔往往更小、更狭窄。然而，一旦年龄标准化，瞳孔大小和认知能力之间的关系仍然存在。

但为什么瞳孔大小与智力有关？要回答这个问题，我们需要了解大脑中发生了什么。瞳孔大小与蓝斑核的活动有关，位于脑干上部的一个核，与大脑的其他部分有着深远的神经连接。蓝斑核释放去甲肾上腺素，它在大脑和身体中既是神经递质又是激素，它调节感知、注意力、学习和记忆等过程。它还有助于维持健康的大脑活动组织，以便远处的大脑区域可以协同工作以完成具有挑战性的任务和目标。蓝斑功能障碍以及由此导致的有组织的大脑活动中断，与多种疾病有关，包括阿尔茨海默病和注意力缺陷多动障碍。事实上，这种活动的组织非常重要，以至于大脑将大部分能量用于维持它，

一种假设是，静息时瞳孔较大的人，蓝斑对活动的调节能力更强，这有利于认知能力和静息状态下的大脑功能。需要更多的研究来探索这种可能性，并确定为什么较大的瞳孔与较高的流体智力和注意力控制有关。但很明显，发生的事情比我们看到的要多。