Dagotraduzione dal Scientific American

 

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Si dice che «gli occhi sono lo specchio dell'anima», ma una nuova ricerca suggerisce che potrebbero essere anche una finestra sul cervello.

 

I nostri occhi rispondono a qualcosa di più della semplice luce. Indicano eccitazione, interesse o esaurimento mentale. La dilatazione della pupilla viene persino utilizzata dall'FBI per rilevare l'inganno.

 

Il lavoro condotto nel nostro laboratorio presso il Georgia Institute of Technology suggerisce che la dimensione della pupilla di base è strettamente correlata alle differenze individuali nell'intelligenza. Più grandi sono le pupille, maggiore è l'intelligenza, misurata con prove di ragionamento, attenzione e memoria.

 

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In tre studi diversi abbiamo scoperto che la differenza nella dimensione della pupilla di base tra le persone che hanno ottenuto il punteggio più alto nei test cognitivi e coloro che hanno ottenuto il punteggio più basso era abbastanza grande da essere rilevata a occhio nudo.

 

Abbiamo scoperto per la prima volta questa sorprendente relazione studiando le differenze nella quantità di sforzo mentale che le persone usavano per completare gli esercizi di memoria. Abbiamo usato le dilatazioni della pupilla come indicatore dello sforzo, una tecnica che lo psicologo Daniel Kahneman ha reso popolare negli anni '60 e '70. Quando abbiamo scoperto che c’era una relazione tra la dimensione della pupilla di base e l'intelligenza, non eravamo sicuri che fosse reale e neanche che cosa significasse.

 

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Incuriositi, abbiamo condotto diversi studi su larga scala in cui abbiamo reclutato più di 500 persone di età compresa tra 18 e 35 anni della comunità di Atlanta. Abbiamo misurato le dimensioni della pupilla dei partecipanti utilizzando un eye tracker, un dispositivo che cattura il riflesso della luce sulla pupilla e sulla cornea utilizzando una fotocamera e un computer ad alta potenza.

 

Abbiamo misurato le pupille dei partecipanti a riposo mentre fissavano lo schermo di un computer vuoto per quattro minuti. Per tutto il tempo, l'eye tracker stava registrando. Utilizzando il tracker, abbiamo quindi calcolato la dimensione media della pupilla di ciascun partecipante.

 

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Per essere chiari, la dimensione della pupilla si riferisce al diametro dell'apertura circolare nera al centro dell'occhio. Può variare da circa due a otto millimetri. La pupilla è circondata dall'area colorata nota come iride, che è responsabile del controllo delle dimensioni della pupilla. Le pupille si restringono in risposta alla luce intensa, tra le altre cose, quindi abbiamo mantenuto il laboratorio buio per tutti i partecipanti.

 

Nella parte successiva dell'esperimento, i partecipanti hanno completato una serie di test cognitivi progettati per misurare "l'intelligenza fluida", la capacità di ragionare attraverso nuovi problemi, la "capacità della memoria di lavoro", la capacità di ricordare le informazioni per un periodo di tempo e il "controllo dell'attenzione”, la capacità di focalizzare l'attenzione in mezzo a distrazioni e interferenze.

 

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Durante uno dei test di controllo dell'attenzione i partecipanti dovevano individuare sul lato dello schermo di un computer una serie di lettere che apparivano velocemente senza lasciarsi distrarre dall’asterisco tremante presente nell’altra parte dello schermo.

 

Abbiamo scoperto che una maggiore dimensione della pupilla di base era correlata con una maggiore intelligenza fluida, con il controllo dell'attenzione e, in misura minore, con la capacità di memoria di lavoro, indicando un'affascinante relazione tra il cervello e l'occhio. È interessante notare che la dimensione della pupilla era correlata negativamente con l'età: i partecipanti più anziani tendevano ad avere pupille più piccole e più ristrette. Una volta standardizzata per età, tuttavia, la relazione tra dimensione della pupilla e capacità cognitiva è rimasta.

 

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Ma perché la dimensione della pupilla è correlata all'intelligenza? Per rispondere a questa domanda, dobbiamo capire cosa succede nel cervello. La dimensione della pupilla è correlata all'attività nel locus coeruleus, un nucleo situato nella parte superiore del tronco cerebrale con connessioni neurali di vasta portata al resto del cervello.

 

Il locus coeruleus rilascia noradrenalina, che funziona sia come neurotrasmettitore che come ormone nel cervello e nel corpo, e regola processi come la percezione, l'attenzione, l'apprendimento e la memoria. Aiuta anche a mantenere una sana organizzazione dell'attività cerebrale in modo che regioni cerebrali distanti possano lavorare insieme per svolgere compiti e obiettivi impegnativi. La disfunzione del locus coeruleus, e la conseguente rottura dell'attività cerebrale organizzata, è stata correlata con diverse patologie, tra cui il morbo di Alzheimer e il disturbo da deficit di attenzione e iperattività. In effetti, questa organizzazione dell'attività è così importante che il cervello dedica la maggior parte della sua energia per mantenerla.

 

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Un'ipotesi è che le persone che hanno pupille più grandi a riposo abbiano una maggiore regolazione dell'attività da parte del locus coeruleus, che avvantaggia le prestazioni cognitive e la funzione cerebrale a riposo. Sono necessarie ulteriori ricerche per esplorare questa possibilità e determinare perché le pupille più grandi sono associate a una maggiore intelligenza fluida e al controllo dell'attenzione.