호흡과 시각은 연결될 수 있다

스웨덴 카롤린스카 연구소의 연구원들은 동공의 크기에 영향을 미치는 근본적인 메커니즘, 즉 호흡을 발견했습니다. The Journal of Physiology 에 발표된 이 연구 에 따르면 동공은 흡입 시 가장 작고 호기 시 가장 크며, 이는 시력에 영향을 미칠 수 있습니다.

카메라의 조리개와 마찬가지로 동공은 눈에 얼마나 많은 빛이 도달하는지를 제어합니다. 따라서 우리의 시력과 주변 환경을 인식하는 데 기본이 됩니다. 동공의 크기를 변경할 수 있는 세 가지 메커니즘은 1세기 이상 알려져 왔습니다. 빛의 양, 초점 거리, 감정이나 정신적 노력과 같은 인지적 요인입니다. 이제 과학자들은 네 번째 메커니즘인 호흡을 발견했습니다. 동공은 흡입 시작 시 가장 작고 호기 시 가장 큽니다.

"이 메커니즘은 순환적이고 항상 존재하며 외부 자극이 필요하지 않다는 점에서 독특합니다." 연구를 이끈 Karolinska Institutet 임상 신경 과학과의 준교수인 Artin Arshamian이 설명합니다. "호흡은 뇌 활동과 인지 기능에 영향을 미치므로 이 발견은 우리의 시력과 주의가 어떻게 조절되는지 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다."

연구자들은 200명 이상의 참가자를 대상으로 5가지 실험을 수행하여 호흡이 다양한 조건에서 동공 크기에 어떤 영향을 미치는지 조사했습니다.

결과에 따르면 참가자가 코로든 입으로든 빠르게 호흡하든 느리게 호흡하든, 조명 조건이나 고정 거리가 다르든, 쉬거나 시각적 작업을 수행하든 그 효과는 지속되었습니다. 흡입과 호기 사이의 동공 크기 차이는 이론적으로 시력에 영향을 미칠 만큼 컸습니다.

이 연구는 또한 후각구가 없이 태어난 사람들에게서 이 기능이 온전하다는 것을 보여주었습니다. 후각구는 비강 호흡에 의해 활성화되는 뇌 구조입니다. 이는 이 메커니즘이 뇌간, 즉 뇌의 근본적이고 진화적으로 보존된 부분에 의해 제어된다는 것을 시사합니다.

연구자들은 현재 호흡 중 동공 크기의 변화가 시력에도 영향을 미치는지 조사하고 있습니다. 이전 연구에 따르면 동공이 작을수록 세부 사항을 보는 것이 더 쉽고, 동공이 클수록 보기 어려운 물체를 찾는 데 도움이 됩니다.

카롤린스카 연구소의 같은 부서에서 박사후 연구원이자 이 연구의 첫 번째 저자인 마틴 셰이퍼는 "우리의 연구 결과는 우리의 시각이 숨을 들이마실 때 작은 세부 사항을 구분하기 위해 최적화하고 숨을 내쉴 때 희미한 물체를 감지하는 것 사이에서 전환될 수 있다는 것을 시사합니다. 이 모든 것이 단일 호흡 주기 내에서 이루어진다"고 말했습니다.

연구자들에 따르면, 임상적으로 적용될 수도 있다고 합니다.

"잠재적인 응용 분야 중 하나는 파킨슨병과 같은 신경학적 질환을 진단하거나 치료하는 새로운 방법입니다. 파킨슨병은 동공 기능 손상이 질병의 초기 징후입니다."라고 Artin Arshamian은 말합니다. "이것은 우리가 미래에 탐구하고 싶은 것입니다."

이 연구는 스웨덴 연구 위원회와 유럽 연구 위원회(ERC)의 자금 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/02/250221125554.htm