情绪变化对瞳孔大小的影响

情绪变化对瞳孔大小的影响

摘要:通过对12名志愿者在平静状态以及进行刺激游戏后的眼睛进行拍照,然后使用Photoshop软件对瞳孔直径大小进行提取,并且运用统计学中t检验的方法对其进行分析,本论文得到了不同情绪与瞳孔大小间的关系。实验结果显示,外界刺激所引起的情绪变化能够引起瞳孔大小的改变。实验结论是瞳孔可以作为反映人体情绪变化的指标,在医学上进行相关检测。

关键词:瞳孔情绪刺激游戏虹膜

1 生理基础与相关研究

1.1 生理基础

副交感神经主管瞳孔的收缩以及调节。它起源于第Ⅲ对颅神经的缩瞳核,由此核发出的副交感神经纤维依次经过大脑脚底动眼神经沟、天幕裂孔、中颅窝穿海绵窦、眶上裂,最后进入睫状神经节交换神经元,通过睫状短神经来控制括约肌以及睫状肌,实现瞳孔的收缩和调节。

交感神经主管瞳孔的扩大。它起源于广泛脑皮质,并依次经过内囊、丘脑下部、中脑、脊髓睫状中枢、交感神经干、颈下神经节、颈中神经节至颈上神经节交换神经元,然后从此神经节发出纤维经过、颅腔,沿三叉神经眼支,再经过眶上裂、睫状神经节到达鼻睫神经和睫

状长神经,这些神经分布于瞳孔开大肌、上睑平滑肌(睑板肌)及眼眶平滑肌上控制瞳孔的扩大。

这些生理基础构成以生理变化作为情绪的客观指标的依据[1]。

1.2 相关研究

从17世纪开始,有关情绪的研究和相关理论就已经展开,因此有诸多关于情绪的理论。

詹姆士、兰格分别于1884年和1885年提出了内容大致相同的理论:情绪刺激与身体的生理反应可以相互激发。美国心理学家阿诺德在20世纪50年代提出了“情绪的评定—兴奋说”;20世纪60年代,美国心理学家沙赫特和辛格提出另外一种理论:特定的情绪由个体所体验到的唤醒水平和个体对生理状态变化所进行的唤醒决定。20世纪70年代,Carroll E.Izard提出了动机—分化理论:情绪是在生命进程中分化发展起来的[2]。

至今为止,国内外学者有关情绪的研究依旧是一个热点。很多测量指标,诸如心率、皮肤电阻等都用于情绪研究[3]。但是有关情绪与瞳孔大小的研究却不多。在外界其他影响因素相同的情况下,情绪因素对瞳孔大小变化是否产生直接影响尚待研究[4],并且这一研究具有十分重要的意义。

2 实验过程及方法

2.1 实验时间地点

在晴朗(天气状况稳定)的一天,选择一处大型游乐场所(本实验是在××市国色天香游乐场进行)中大家公认的刺激游戏处。

2.2 实验步骤

(1)向准备进行刺激游戏的游客说明实验目的并从中选择本次实验的志愿者(身体健康,视力、色觉正常,无角膜炎、沙眼等眼疾,年龄为13岁到25岁不等),共12名。(2)为了后面实验秩序,将选出的12名志愿者进行编号;(3)选择合适的拍照地点及拍照方位。进行刺激游戏前,先用单反相机对每位志愿者的眼睛进行定点拍照,采集实验数据;(4)实验志愿者进行刺激游戏,约用时5分钟;(5)游戏结束后,用同一个单反相机在相同位置对志愿者立即进行眼睛照片的拍摄。

3 数据处理与结果分析

3.1 数据处理方法

统计学方法:t检验。

t检验主要用于样本含量较小(例如n<50),总体标准差σ未知的正态分布资料。并且已有理论表明,虹膜的大小是相对稳定的。为了

减小实验误差,本实验以变量“A=虹膜直径/瞳孔直径”作为实验变量,以该比值在实验前后的变化来探究瞳孔是否受到情绪变化的影响。

实验利用Photoshop软件的标尺工具对采集的照片进行信息提取,对得到12组有效A值进行t检验,观察其是否有统计学意义。

实验数据如表1。

2 数据处理结果如下所示

(1)建立假设,确定检验水准α。

H0:玩刺激游戏前后虹膜与瞳孔的直径比例相等。

H1:玩刺激游戏前后虹膜与瞳孔的直径比例不等。

α=0.05

(2)计算统计量:t=4.2785

因为t>t0.05/2,11,所以P<0.05;按a=0.05水准,拒绝H0,接受H1,差别有统计学差异,玩刺激游戏后瞳孔直径变小。

3 结论

根据统计学的科学分析,人在进行刺激体验后瞳孔会变小。这也直接证明了瞳孔的大小会受到情绪的影响。

5 结语

本实验可进一步进行更大样本量、更多情绪间瞳孔差别对比的研究,如果实验结果能在此基础上再次得到验证,那么利用瞳孔信息作为指标便可反映人的喜怒哀乐,这样即使人与人相聚遥远,只要能接收到对方的瞳孔信息,便可感知对方的喜怒哀乐。本实验的理念只是抛砖引玉,期待更多研究对此课题进行深入探讨。

参考文献

[1]沈政,林庶芝.生理心理学.北京大学出版社.2001,236～237.

[2]Izard,C.E.Human emotions.New York:Plenum.1977.