驚いたときに瞳孔が拡大する神経メカニズムを解明 (Why do people’s pupils dilate when they’re surprised? Brown researchers explain)

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2026-08-05 ブラウン大学

ブラウン大学の研究チームは、人が「驚き」を感じた際の瞳孔散大(瞳孔の拡大)が、単なる光量変化ではなく、予想外の情報を処理する脳の認知反応を反映していることを明らかにした。研究では、被験者が予測と異なる刺激や意外性の高い情報に接した際、驚きの程度に応じて瞳孔径が変化し、その反応が学習や意思決定、注意の向け方と密接に関係することが示された。瞳孔反応は、脳内のノルアドレナリン系による覚醒・情報更新プロセスを反映する生理指標として利用でき、被験者が自覚的に報告する前に驚きや認知状態を推定できる可能性がある。この成果は、人間の学習メカニズムや認知科学の理解を深めるだけでなく、教育支援、ヒューマンインタフェース、AIとの協調システム、医療・心理評価など幅広い分野への応用が期待される。

<関連情報>

覚醒度の変動は、行動の最適化を促進する潜在的な状態遷移を反映している Fluctuations in arousal reflect latent state transitions that facilitate behavioural optimization

Tiantian Li,Harrison Marble,Timothy Chen,Niloufar Razmi & Matthew R. Nassar
Nature Human Behaviour  Published:05 August 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41562-026-02533-1

驚いたときに瞳孔が拡大する神経メカニズムを解明 (Why do people’s pupils dilate when they’re surprised? Brown researchers explain)

Abstract

People are often faced with surprising events that defy expectations. Such events elicit transient activity in the locus coeruleus/norepinephrine system and elevation of peripheral arousal markers including pupil dilation and a late positive peak in stimulus evoked EEG response, the P300, but the function of these signals remains unclear. We propose that they reflect latent state transitions that dynamically control the mental context governing learning and perception. We tested and confirmed five preregistered predictions of this theory using EEG and pupil measurements collected from people performing a colour prediction and reproduction task. Task-induced latent state transitions elicited pupil dilation and amplified event-related potentials including the P3a component of the P300. These EEG and pupil measures related to behavioural signatures of latent state updating, including reduced bias and bidirectional adjustment of learning, both across trials and across individuals. Our findings support the theory that locus coeruleus/norepinephrine-linked arousal systems optimize behaviour by signalling environmental transitions to facilitate rapid adjustments of mental context.

医療・健康
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