In questo articolo tratteremo le dimensioni della pupilla. Le principali anomalie nelle dimensioni della pupilla sono le seguenti: midriasi, miosi, anisocoria. Le pupille dilatate possono rappresentare un indice di intelligenza.
Sommario dei contenuti
Anatomia pupillare
La pupilla è un buco, detto anche forame pupillare, sostanzialmente un’apertura circolare posta al centro dell’iride nell’occhio. La luce che entra nella pupilla passa attraverso superficie del cristallino, per l’accomodazione visiva, e viene infine focalizzata sulla retina nella parte posteriore dell’occhio. La pupilla appare normalmente nera, perché l’interno dell’occhio è scuro, e non perché la pupilla è una superficie nera opaca. Ciò può risultare più evidente quando il flash di una fotocamera illumina l’interno dell’occhio e sotto una certa angolazione la pupilla appare rossa.
Le dimensioni della pupilla cambiano migliaia di volte al giorno. Il diametro della pupilla umana subisce continue variazioni al fine di modificare la quantità di luce che entra nell’occhio. L’area colorata intorno alla pupilla è denominata iride e contiene i muscoli che controllano le dimensioni della pupilla. Il tessuto bianco attorno all’iride è chiamato sclera. Il tessuto trasparente che ricopre l’iride e la pupilla (ma non la sclera) è la cornea .
Generalità sulle dimensioni della pupilla
Negli adulti le dimensioni della pupilla normale hanno un diametro che può variare tra 2 e 4 mm di in condizioni di luce intensa e tra 4 e 8 mm al buio.
Le pupille normali sono di uguale dimensione tra loro, hanno la forma rotonda, sono reattive alla luce, si muovono per l’accomodazione visiva. Inoltre è normale che le pupille si restringano quando sono entrambe colpite dalla luce (risposta diretta) oppure quando la luce è diretta su un solo occhio (risposta consensuale).
Entrambe le pupille si restringono quando l’occhio è focalizzato su un oggetto vicino (risposta accomodante). Le pupille normali al buio si dilatano per favorire l’ingresso di maggior luce e si restringono quando c’è molta luce. La pupilla risulta anormale quando non si dilata al buio oppure non si restringe alla luce o all’accomodazione.
Le anomalie nelle dimensioni pupillari.
A prescindere dalle cause che indagheremo più avanti, la condizione di eccessiva dilatazione pupillare è denominata Midriasi. Quando invece è presente un eccessivo restringimento della pupilla si parla di Miosi. La circostanza in cui le pupille hanno dimensioni differenti tra loro e denominata Anisocoria. L’anisocoria benigna colpisce circa il 20% della popolazione.
Le dimensioni della pupilla sono controllate dall’attività di due muscoli che innervano l’iride: il muscolo sfintere pupillare ed il muscolo dilatatore.
Lo sfintere pupillare è un muscolo circolare che si trova al margine interno dell’iride, proprio intorno alla pupilla, ed è innervato dal sistema nervoso parasimpatico.
Il muscolo dilatatore è invece costituito da fibre radiali che arrivano fino al bordo periferico dell’iride. Le fibre dilatatrici dell’iride contengono recettori simpatici α-adrenergici che rispondono ai cambiamenti nel tono simpatico e ai cambiamenti nel livello ematico delle catecolamine circolanti.
Il tono della costrizione dipende anche dalle condizioni dell’iride. Un’iride marrone tendenzialmente si contrae meno di un’iride blu. Negli anziani lo sfintere diventa rigido, quindi la reazione alla luce diminuisce di estensione. Al contrario nei bambini e negli adolescenti una leggera midriasi è normale.
Pupilla dilatata cause (Midriasi)
Le cause più comuni della pupilla dilatata includono:
– Farmaci (Antistaminici, Decongestionanti, Antidepressivi, Antiepilettici, etc.)
– Lesioni o traumi agli occhi
– Danni o malattie cerebrali (Ictus, Aneurisma, etc.)
– Uso di Droghe (Cocaina, Anfetamine, Oppiacei, etc.)
– Attrazione sessuale o amorosa
Nell’Italia del XVI secolo, le donne prendevano colliri a base dell’erba tossica, la Belladonna, che impediva alle loro pupille di restringersi e si pensava conferisse un aspetto seducente.
L’attrazione sessuale stimola il sistema nervoso per il rilascio di diversi ormoni tra cui dopamina, noradrenalina e serotonina. Quando queste sostanze chimiche circolano nel corpo, le pupille si dilatano.
Secondo questa ricerca tutto ciò può accadere anche in solitudine guardando la foto di una persona attraente. Ad alcuni uomini sono state presentate per la scelta le foto di donne, alcune delle quali erano le stesse ma con la pupilla artificialmente dilatata. La scelta è ricaduta sulle foto con la pupilla dilatata.
Si è riscontrato inoltre la dilatazione pupillare nelle donne che osservano un bambino o madri con un bambino. E’ stato dimostrato in questa ricerca che il diametro pupillare è un indicatore delle risposte affettive delle madri a stimoli infantili ecologicamente validi ed indica una risposta materna particolarmente tempestiva ai segnali di sofferenza infantile.
Pupille piccole cause (Miosi)
Quando la pupilla si restringe in presenza di luce aumentata, si chiama Miosi. Tuttavia se le pupille rimangono piccole anche in condizioni di scarsa illuminazione, potrebbe essere un segno che le cose nell’occhio non funzionano come dovrebbero. Questa condizione è chiamata miosi anomala e può verificarsi in uno o entrambi gli occhi. Vediamo alcune delle cause:
Età. È normale che le pupille di un neonato rimangano piccole per circa 2 settimane, in modo che i suoi occhi siano protetti ulteriormente dalla luce intensa. Anche le tue pupille tendono a rimpicciolirsi man mano che cresci. I muscoli che lavorano le tue pupille possono indebolirsi e avere difficoltà ad aprirle. Questo può rendere più difficile la vista di notte.
Infiammazione. Un gonfiore all’interno dell’occhio può rendere difficile la dilatazione delle pupille. Ciò può accadere in caso di ferite all’occhio. Potrebbe anche dipendere da una condizione chiamata uveite, un’infiammazione della parte circolatoria dell’occhio.
Effetto collaterale di un farmaco. Alcuni farmaci per l’ansia, gli spasmi muscolari e le crisi convulsive come il diazepam (Valium) o gli antistaminici come la difenidramina (Benadryl) possono far restringere le pupille. Lo stesso vale per i narcotici, prescritti o assunti di propria volontà. Anche determinate droghe favoriscono la miosi.
Difetto Genetico. Nascere senza il muscolo che controlla le pupille o con muscoli pupillari non formati correttamente è chiamato miosi congenita o microcoria. Lo si contrae quando uno o entrambi i genitori ti trasmettono un gene problematico. Può verificarsi in un occhio o in entrambi gli occhi. Chi ne soffre, potrebbe anche essere miope e avere difficoltà a vedere le cose da lontano. Oppure potrebbe avere il glaucoma, il che significa che c’è troppa pressione all’interno del bulbo oculare.
Sindrome di Horner. Questa rara condizione colpisce il modo in cui il cervello “parla” a un lato del viso, incluso uno degli occhi. Può rendere una delle pupille più piccola dell’altra. Puoi ereditarla dai genitori o può verificarsi dopo un infortunio al collo o un intervento chirurgico al collo. Puoi anche contrarla se il torace, il collo o il cervello non si formano correttamente. A volte i bambini la contraggono se hanno un raro tipo di cancro chiamato neuroblastoma o un tumore in un’altra parte del corpo.
Ricapitolando le pupille normali rispondono a tre tipi distinti di stimoli:
– 1) si restringono con l’aumento della luminosità (risposta alla luce della pupilla),
– 2) si restringono nell’accomodazione per la visione ravvicinata
– 3) si dilatano se l’eccitazione aumenta, durante lo sforzo mentale e con il buio
Influenze della mente sulle dimensioni della pupilla
In questa ricerca dal titolo “La pupilla dell’occhio si adatta alla luce immaginaria” si è scoperto che le pupille dei partecipanti si restringevano maggiormente quando immaginavano mentalmente di trovarsi in un ambiente luminoso, rispetto a uno tenebroso. In pratica si è visto che la pupilla era più piccola quando i partecipanti si immaginavano all’aperto in ambiente soleggiato, mentre la pupilla si dilatava immaginandosi all’interno in una stanza buia.
Anche in questo ulteriore studio gli autori descrivono la “risposta psicosensoriale della pupilla”. Sostanzialmente qui si evidenzia come qualsiasi stimolo che possa in qualche modo attivare la mente, o anche qualsiasi cosa che aumenti il “carico di elaborazione mentale“, provoca di riflesso la dilatazione della pupilla.
Altre conferme ci arrivano da uno studio del 1964 dal titolo “Dimensioni della pupilla in relazione all’attività mentale durante la semplice risoluzione dei problemi “ che ha fatto eseguire ai partecipanti alcuni calcoli mentali con livelli di difficoltà diversi. Per esempio, 7 × 8 sarebbe facile, mentre 16 × 23 sarebbe difficile. Qui hanno osservato che le dimensioni della pupilla riflettevano la difficoltà del calcolo: più difficile è il calcolo, più grande è la pupilla.
Tutto ciò è stato successivamente confermato da uno studio del 1979 dove hanno inoltre osservato che le persone con punteggi bassi nei test attitudinali scolastici mostravano una maggiore dilatazione della pupilla in risposta a problemi complessi, rispetto alle persone con punteggi elevati nei test. Presumibilmente questo può significare che le persone con un punteggio basso dovevano investire più sforzi per ottenere il risultato.
Le dimensioni della pupilla nelle persone intelligenti
Che gli occhi siano la finestra dell’Anima è ormai risaputo. Ma gli occhi possono anche rappresentare un riflesso della mente. Più in particolare si è scoperto che esiste una connessione tra le dimensioni della pupilla ed alcuni tipi di intelligenza. Le pupille grandi sono segno di intelligenza. Ma di quale intelligenza si tratta?
Naturalmente, l’intelligenza si presenta in molte forme. Si possono acquisire conoscenze leggendo e studiando (intelligenza cristallizzata), oppure seguendo le statistiche della squadra del cuore o persino maturare l’intelligenza della strada, cioè quella utile in determinati contesti culturali. Tuttavia è stata catalogata la cosiddetta intelligenza fluida, che non è correlata alla cultura o all’apprendimento. L’intelligenza fluida è definita come la capacità di acquisire informazioni dall’ambiente circostante a elaborarle e risolvere i nuovi problemi.
Questo tipo di intelligenza è in gran parte associato al multitasking e alla memoria di lavoro. Si tratta della capacità di ragionamento flessibile nel risolvere problemi, senza fare affidamento sull’esperienza passata ed incamerata, ma piuttosto ad una capacità legata all’apprendimento e alla comprensione di nuove informazioni.
In questa interessante ricerca dal titolo “La relazione tra le dimensioni della pupilla e l’intelligenza” è stato costantemente riscontrato che la dimensione della pupilla di base è, in effetti, correlata all’abilità cognitiva.
Inoltre qui è stato dimostrato che questa relazione non può essere spiegata da differenze nello sforzo mentale, e che l’effetto della capacità di memoria di lavoro e dell’intelligenza fluida sulle dimensioni della pupilla è persistito anche dopo 23 sessioni, anche tenendo conto dell’effetto della novità o della familiarità con l’ambiente.
Perché la pupilla grande è legata all’intelligenza?
Per rispondere a questa domanda, dovremmo capire meglio cosa accade nel cervello, in particolare laddove viene prodotta la noradrenalina, cioè in una zona cerebrale denominata locus coeruleus. La noradrenalina è un ormone dello stress che coinvolge tutte le zone cerebrali deputate al controllo dell’attenzione ed alle reazioni agli stimoli. Di concerto con l’adrenalina, essa interviene nei processi di risposta attacco o fuga. La presenza di noradrenalina attiva il sistema nervoso simpatico e di conseguenza aumenta il battito cardiaco. Viene inoltre rilasciata energia dalla conversione di glicogeno in glucosio per aumentare il tono muscolare.
Infatti è nell’area cerebrale denominata locus coeruleus che viene prodotta gran parte della noradrenalina del nostro corpo. Fra le altre sue funzioni, la noradrenalina aiuta anche a mantenere una sana organizzazione dell’attività cerebrale. E’ proprio in questo modo che le regioni del cervello distanti tra loro possono lavorare insieme per portare a termine compiti e obiettivi impegnativi. In generale, gli studi hanno dimostrato che una connettività funzionale più forte è correlata a una maggiore intelligenza fluida ed una maggiore capacità di memoria di lavoro.
Il sistema locus coeruleus-norepinefrina è stato implicato nella modulazione dell’interazione tra vari cervelli-reti. Infatti ciò è favorito dall’effetto della noradrenalina ed in particolare sul guadagno neurale per migliorare la trasmissione del segnale tra le varie regioni del cervello, che aumenta la connettività tra di esse.
La noradrenalina influenza le dimensioni della pupilla
Il tutto è ben illustrato nella ricerca di Jason S. Tsukahara dove si afferma:
abbiamo scoperto una connessione tra le dimensioni della pupilla ed il sistema locus coeruleus-noradrenalina, la connettività funzionale delle reti cerebrali e l’intelligenza fluida. Riassumendo l’evidenza più ampia:
1) Le dimensioni della pupilla possono essere considerate un valido indicatore dell’attività del locus coeruleus.
2) Il sistema locus coeruleus-norepinefrina è coinvolto nell’apprendimento, la memoria, l’attenzione e la memoria di lavoro.
3) Il cervello in stato di riposo mostra un’organizzazione intrinseca caratterizzata da molteplici reti cerebrali funzionali collegate.
4) L’integrità dell’organizzazione funzionale delle reti cerebrali ha importanti implicazioni per la cognizione ed il comportamento. Inoltre è correlata ad una maggiore intelligenza, capacità di memoria di lavoro e risultati positivi nella vitadi relazione.
5) Il cervello usa la maggior parte energia sul mantenimento della funzione cerebrale a riposo e la noradrenalina supporta i processi metabolici necessari per soddisfare questa domanda di energia.
6) La noradrenalina influenza i livelli globali di connettività funzionale e le dimensioni della pupilla corrispondono a questo effetto sulla connettività funzionale.
7) Le fluttuazioni nelle dimensioni della pupilla di base sono correlate attività fMRI (risonanza magnetica funzionale) dipendente dal livello di ossigeno nel sangue.
Pertanto questo corpo di evidenze suggerisce una connessione tra le dimensioni della pupilla, il sistema locus coeruleus–noradrenalina e la connettività funzionale nel cervello a riposo.
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