Pupilverwijding

De grootte van de pupil is gevoelig voor veel factoren. Daarom is de pupil wel beschreven als het enige zichtbare deel van de hersenen. De pupil reageert niet alleen op de hoeveelheid licht, maar is ook afhankelijk van vermoeidheid, alcohol, leeftijd, alertheid en de emotionele gesteldheid. Zo gaat sterke angst gepaard met een verwijding van de pupil, omdat het gevaar op die manier goed kan worden waargenomen.

De pupil verwijdt zich ook als reactie op aangename prikkels. Toon een heteroseksuele man een reeks foto's van landschappen en wissel dit af met een plaatje van een vrouwelijke pin-up en zijn pupillen zullen zichtbaar groter worden. Wie hetzelfde effect bij heteroseksuele vrouwen wil zien optreden kan tussendoor foto's van naakte mannen of baby's gebruiken. Homoseksuelen geven sterkere reacties bij het zien van het eigen geslacht. Politieke voorkeuren worden eveneens weerspiegeld in de ogen: leiders van de eigen voorkeur worden met grotere pupillen bekeken. De vergroting van de oogpupil bij aangename stimuli is zo betrouwbaar dat over handelaren in Perzische tapijten wordt verteld dat zij hun prijs opdrijven aan de hand van de grootte van de pupillen van hun klanten.

De pupil-boodschap komt ook bij anderen over. Heteroseksuele mannen vonden vrouwen met grotere pupillen op foto's aantrekkelijker. Dit effect trad zelfs op wanneer twee precies dezelfde afbeeldingen werden gebruikt, waarbij de pupillen op een van de foto's op kunstmatige wijze was vergroot. De vrouw met de grotere pupillen maakte een 'vrouwelijker' en 'zachtere' indruk, maar de proefpersonen hadden niet in de gaten waar dit in zat. Zij konden zelfs niet vertellen waarin de foto's verschilden. De vrouwen in de middeleeuwen en de renaissance waren wat dit betreft minder naïef. Zij vergrootten hun pupillen kunstmatig met belladonna oogdruppels.

De natuurkundige Bert Hoeks beschrijft dat pupillen zich ook verwijden onder invloed van mentale inspanning. Een scherp observator kan dit bij zichzelf in de spiegel constateren. Kijk jezelf in de ogen en reken ondertussen uit hoeveel 7 x 8 is en 13 x 36. Bij de moeilijker opgave worden de pupillen iets groter. Hoeks: 'Met goede meetapparatuur is dit duidelijk waarneembaar. Een gemiddelde pupil is vier of vijf millimeter groot en de mentale belasting brengt een vergroting van een halve millimeter met zich mee.'

Deze pupilvergroting volgt een ander patroon dan bij emotionele reacties. Daarbij blijft de pupil ten minste zo'n dertig seconden wijder, maar bij de mentale belasting is de pupil binnen enkele seconden terug in uitgangspositie. Hoeks kan geen functie bedenken voor dit verschijnsel en hij houdt het erop dat mentale inspanning gepaard gaat met een soort lekproces in de hersenstam.

Dit lekproces opent mogelijkheden voor onderzoekers. Hoeks bepaalde bij zijn promotieonderzoek hoe de pupillen reageren op een eenvoudige benoemingstaak. Proefpersonen moesten zeggen of zij een cirkel, maan, vijfhoek of ruit zagen. Soms werd de opdracht wat moeilijker gemaakt, en moesten de proefpersonen ook aangeven of de vorm groot of klein was en wit of zwart. Het geven van extra informatie over de grootte of de helderheid blijkt gepaard te gaan met een verwijding van de pupillen. Bovendien worden zij extra groot als beide kwalificaties tegelijkertijd gegeven moeten worden. De pupilreacties lijken een goede maat te bieden voor mentale inspanning. Hoeks denkt daarom dat pupillometrie bijvoorbeeld de mogelijkheid biedt om modellen te toetsen van de wijze waarop mensen tot een bepaalde spraakproduktie komen.

De pupilreacties kunnen ook aanwijzingen geven over ziekteprocessen in de hersenen. Zo kan een plotselinge drukverhoging in de hersenen de gemeenschappelijke oogspierzenuw beknellen, met het gevolg dat de pupillen wijd en lichtstijf worden. Vandaar dat de pupilreacties van patiënten met een schedeltrauma altijd gecontroleerd worden. Lichtstijfheid kan betekenen dat direct ingegrepen moet worden.

De zenuwarts Frans Verhey van het Academisch Ziekenhuis Maastricht vertelt dat de pupilreacties mogelijk ook bruikbaar zijn bij het diagnostiseren van de ziekte van Alzheimer, de meest voorkomende vorm van dementie. Het onderzoek naar deze aandoening wordt nog steeds belemmerd doordat het moeilijk is om vast te stellen of een patiënt aan de ziekte van Alzheimer lijdt. Redelijk betrouwbare diagnoses kunnen alleen gesteld worden door het uitsluiten van andere mogelijke oorzaken voor dementie en door het ziekteproces langere tijd te volgen. Echte zekerheid kan men pas verkrijgen nadat de patiënt is overleden. Het vinden van een goede diagnostische test heeft dus een hoge prioriteit.

De pupilreactie biedt misschien mogelijkheden, omdat de pupil zich samentrekt onder invloed van de neurotransmitter acetylcholine (ACh) en omdat er bij de ziekte van Alzheimer een gebrek aan deze neurotransmitter in de hersenen bestaat. Bovendien kunnen de oogpupillen verwijd worden met een stof die de prikkeloverdracht met ACh blokkeert. Oogartsen gebruiken deze stof routinematig bij hun onderzoeken. Verhey: 'Onlangs is gebleken dat de pupillen van mensen met de ziekte van Alzheimer veel sterker reageren op deze oogdruppels. Wanneer bij gezonde personen tien tot honderd keer verdunde oogdruppels worden toegediend, zie je dat de pupil zich nauwelijks verwijdt, maar bij Alzheimer-patiënten is dit effect veel sterker en kan het wel een half uur blijven bestaan.'

Niet bekend

Verhey denkt dat het nog een jaar zal duren voor bekend is of het testen van de pupilreactie een goed hulpmiddel is voor het diagnostiseren van de ziekte van Alzheimer. Nu kan al kan geconcludeerd worden dat de ogen niet alleen een spiegel van de ziel vormen, maar ook van het brein.