Đồng tử thường giãn ra khi chúng ta bước vào một nơi tối để mắt thu nhận nhiều ánh sáng hơn, sau đó co lại khi môi trường trở nên sáng. Tuy nhiên, kích thước đồng tử không chỉ phụ thuộc vào ánh sáng mà còn thay đổi khi con người tập trung suy nghĩ, vận động hoặc trải qua cảm xúc mạnh. Một nghiên cứu mới cho thấy sự bất ngờ cũng có thể khiến đồng tử giãn ra và phản ứng này có thể đóng vai trò quan trọng trong cách não xử lý thông tin mới.

Các nhà nghiên cứu phát hiện rằng sau một sự kiện bất ngờ, não dường như chuyển sang một trạng thái giống như được “làm mới”. Đồng tử giãn ra là một trong những dấu hiệu dễ nhận thấy nhất của quá trình này. Theo Matt Nassar, nhà thần kinh học tại Đại học Brown, sự giãn đồng tử báo hiệu mức độ kích thích của não tăng lên và những thay đổi nhanh chóng này có thể giúp con người thích nghi với những tình huống liên tục thay đổi.

Để tìm hiểu hiện tượng này, nhóm nghiên cứu tuyển 63 người trưởng thành khỏe mạnh tham gia thí nghiệm. Những người tham gia được xem các hình ảnh gồm nhiều mảng màu khác nhau và ban đầu chỉ cần ghi nhớ những màu vừa xuất hiện. Sau đó, họ được yêu cầu dự đoán màu tiếp theo dựa trên những quy luật đã quan sát được từ các hình ảnh trước đó.

Trong quá trình thử nghiệm, các nhà khoa học đồng thời theo dõi hoạt động điện não bằng phương pháp EEG và đo sự thay đổi kích thước đồng tử. Kết quả cho thấy khi một màu sắc bất ngờ xuất hiện, đồng tử của người tham gia giãn ra. Đồng thời, một số dạng sóng não liên quan đến trạng thái kích thích tạm thời cũng tăng lên, cho thấy hệ thống locus coeruleus và chất dẫn truyền thần kinh norepinephrine trong não được kích hoạt.

Locus coeruleus là một nhóm tế bào thần kinh nhỏ nằm trong thân não và là nguồn cung cấp norepinephrine chủ yếu cho não. Chất này có liên quan đến phản ứng “chiến đấu hoặc bỏ chạy” khi cơ thể gặp tình huống bất ngờ hoặc căng thẳng. Các nghiên cứu trước đây cũng từng ghi nhận hoạt động của locus coeruleus có liên quan đến sự thay đổi kích thước đồng tử.

Điều đáng chú ý là những người có phản ứng này dường như học hỏi tốt hơn từ những điều bất ngờ. Khi hình ảnh xuất hiện đúng với dự đoán, người tham gia có xu hướng ngày càng bị ảnh hưởng bởi những kỳ vọng trước đó. Nhưng khi một hình ảnh không ngờ tới xuất hiện, sự bất ngờ dường như giúp họ thoát khỏi trạng thái này và điều chỉnh lại cách dự đoán.

Các nhà nghiên cứu cho rằng cơ chế này có thể giống một nút “làm mới” của não. Khi nhận ra hoàn cảnh đã thay đổi, não có thể tạm thời gạt bớt những kỳ vọng cũ sang một bên để tiếp nhận thông tin mới. Nhờ đó, con người có thể học nhanh hơn và đưa ra những dự đoán phù hợp hơn với hoàn cảnh hiện tại.

Matt Nassar cho biết, não thường duy trì một phần bối cảnh tinh thần từ những trải nghiệm trước đó. Khi nhận ra mình đang ở một tình huống mới, não cần thay thế bối cảnh cũ bằng thông tin mới, và sự thay đổi của đồng tử cùng một số tín hiệu trên EEG có thể là dấu hiệu bên ngoài của quá trình này.