Pupillspegling i ett utvecklingskontext
En fundamental fråga inom psykologin är hur spädbarn relaterar till människor i sin sociala miljö. Spädbarn uppmärksammar särskilt andra människor väldigt tidigt i livet, men vilken sorts information de är känsliga för? Hur lär de sig att reagera på andras känslomässiga tillstånd? En möjlig mekanism som skulle kunna sammankoppla arousalnivåer mellan individer är pupillspegling. Detta fenomen, där pupillens storlek ökar hos den som observerar att pupillen utvidgas hos någon annan, har tidigare demonstrerats hos vuxna. Vi har nyligen också observerat detta hos spädbarn (in press, Psychological Science). Hos vuxna är pupillspegling relaterat till empati, tillit och grupptillhörighet, men den underliggande mekanismen skulle kunna vara att två människors arousalnivåer är synkroniserade. Alltså, att uppfatta att någon annan bli aroused baserat på deras pupillstorlek leder till arousal hos en själv, vilket leder till att den egna pupillen utvidgas. Den existerande vetenskapliga litteraturen visar att pupillspegling är ett robust fenomen hos vuxna och nu även hos spädbarn, men vi vet inte vilka mekanismer som driver den. I detta projekt använder vi ett utvecklingsperspektiv för att testa hypotesen att pupillspegling drivs av grundläggande arousalnivåer och senare moduleras av sociala faktorer och integreras i ett nätverk av socialkognitiva förmågor.
Slutredovisning
I det här projektet använde vi oss av ett utvecklingsperspektiv för att undersöka fenomenet pupillspegling: när en observatörs pupill vidgar sig med pupillstorleken hos någon som han eller hon observerar. Projektets ursprungliga mål var följande: 1) att visa att tidig pupillspegling drivs av upphetsning som härrör från perceptionen av ögon med vidgade pupiller, 2) att undersöka rollen av social modulering i pupillspegling, och 3) att avslöja de utvecklingsmässiga föregångarna och resultaten av pupillspegling.
Under projektets första år fastställdes det på grundval av nyligen publicerat arbete från andra forskargrupper att mål 1 inte längre var en kritisk öppen fråga. Flera studier genomfördes för att utforska den sociala moduleringen av pupillspegling (mål 2). Det vill säga, vilka faktorer skulle kunna förstärka eller undertrycka människors automatiska tendens att delta i pupillspegling med en annan individ? Mål 3 behandlades med en longitudinell studie, vars exakta utformning ändrades något på grund av behovet av att ta hänsyn till nya tidsramar och rekryteringsproblem med tanke på pandemin. Det vill säga, urvalsstorleken ökade från 60 till 75, men antalet tidpunkter i studien minskade från 5 till 3 (vid 5, 9 och 15 månader i stället för 3, 6, 9, 12 och 15 månader).
Ett nytt ämne som undersöktes under projektet är pupillens roll i socialt lärande, ett tema som ligger i linje med projektets övergripande mål att undersöka utvecklingen av pupillspegling och dess roll i den social-kognitiva utvecklingen. I studien användes pupillstorlek som ett utfallsmått för spädbarns sociala inlärning av musikpreferenser. Här undersöker vi om spädbarnens pupillstorlek kan användas för att bedöma om de delar en annan persons negativa reaktion på vissa musikstycken (Fawcett & Kreutz, 2021).
En annan aspekt av projektet som ursprungligen inte var planerad var undersökningar av vuxnas pupillspegling, särskilt i förhållande till individuella skillnader och generalisering av fenomenet mellan arter. Dessa ämnen bestämdes för att bidra till studiens bredare mål om under vilka omständigheter pupillspegling sannolikt uppstår och komplettera de resultat som vi har från studierna med barn.
Genomförande
Under projektet utformade och ledde jag, i min roll som projektledare, genomförandet av sex forskningsstudier i samarbete med andra forskare och med hjälp av projektassistenter. Studierna genomfördes främst vid Uppsala Child and Baby Lab med hjälp av eyetracking, samt frågeformulär, med spädbarn mellan 5 och 15 månaders ålder. En studie med vuxna genomfördes i Uppsala och en i Finland i samarbete med FinnBrain-projektgruppen.
Resultat och bidrag
Ett av projektets viktigaste resultat gäller social modulering av pupillspegling. Det vill säga, vi avslöjade egenskaper hos de observerade individerna som påverkar och inte påverkar pupillspeglingen. I en studie visade vi att vuxna upplever pupillspegling när de ser bilder av katter och hundar, inte bara människor (Axelsson & Fawcett, 2021). Specifikt tittade vuxna på bilder av katter, hundar och människor med stora, medelstora och små pupiller. För alla tre arter visade deltagarna pupillspegling och den modererades inte av individuella skillnader i deltagarnas tycke för eller erfarenhet av katter eller hundar. Resultaten tyder på att pupillspegling är ett robust fenomen som kan förekomma hos bekanta arter. För spädbarn fann vi dock att social likhet påverkar deras pupillspegling. Det vill säga, för 10 månader gamla spädbarn uppstår inte pupillspegling när de tittar på någon som talar ett språk som de inte är bekanta med. Detta resultat tyder på att spädbarn är mer benägna att dela arousal med dem de liknar och kan motstå att göra det med dem som tillhör en annan social grupp.
Våra resultat visade också att tendensen att uppleva pupillspegling också kan bero på individuella skillnader hos observatörerna. För vuxna kan pupillspegling variera beroende på socioekonomisk status (SES). Det vill säga, för personer med hög socioekonomisk status är pupillspegling mindre troligt än för personer med lägre socioekonomisk status, oavsett om observerade personerna visade neutrala eller emotionella ansiktsuttryck. Vi resonerade att SES är kopplat till social makt och status, vilket gör det mindre troligt att man behöver vara i samklang med andras emotioner eller arousalnivå om de har hög status, i linje med tidigare forskning om social status och emotionell reaktivitet. I samma studie fann vi dock inga skillnader i pupillspegling mellan deltagare med olika nivåer av ångest, depression och sömnproblem, vilket tyder på att fenomenet i stort sett är robust mot individuella skillnader. I samma urval av vuxna undersökte vi också alexithymia och fann att även om det inte hade något samband med pupillspegling, fanns det en intressant interaktion mellan kön och alexithymia för vuxnas övergripande pupillstorlek till bilder av ögon. Det vill säga, kvinnor med högre nivåer av alexithymia tenderade att visa större pupillvidgning vid bilderna, medan högre nivåer av alexithymia för män förutsade mindre pupillvidgning vid bilderna. Vi spekulerar i att detta kan vara relaterat till samhällstrycket på kvinnor än män att vara mer känsliga för andras känslor så att det ledde till större upphetsning och kognitiv belastning att se ögonen när de kämpade för att tolka de sociala signaler som presenterades.
Slutligen bidrog projektet till vår förståelse av utvecklingen av pupillspegling. För det första fann vi att i motsats till vad som observerades hos vuxna (Fawcett et al., 2021), visar 9-månadersbarn inte pupillspegling när de tittar på känslomässiga ögon (Fawcett, under förberedelse). Specifikt, det fanns skillnader i spädbarns övergripande pupillstorlek vid olika emotionella uttryck (t.ex. större dilatation vid ilska), fanns det ingen relation mellan pupillstorleken hos den observerade individen och spädbarnens egen pupillstorlek. Vi föreslår att de känslomässiga uttrycken är redan en stark signal om upphetsningsnivåerna hos den observerade individen för spädbarn och att uttryckets intensitet är tillräckligt för att hindra dem från att reagera på skillnaderna i pupillstorlek. I den longitudinella studien fann vi ingen stabilitet i graden av spädbarnens pupillspegling från 5 till 9 månaders ålder. Vi fann inte heller något samband mellan spädbarnens pupillspegling och deras senare prosociala beteende. Vi fann dock ett samband mellan föräldrarnas socialisering av prosocialt beteende och spädbarnens tendens att delta i prosocialt beteende vid 15 månaders ålder, vilket tyder på att föräldrarnas socialisering kan vara en viktigare faktor för tidigt prosocialt beteende än spädbarnens tendenser till delning av arousalnivåer, som mäts med pupillspegling.
Nya forskningsfrågor
När det gäller individuella skillnader, bör framtida forskning undersöka vilka andra faktorer som kan ha betydelse för pupillspegling, särskilt bland spädbarn och barn, eftersom det mesta av denna forskning hittills gällt vuxna. För det andra, vilka sociala faktorer är tillräckliga för att skapa gränser för pupillspegling. Varför räcker det med ett främmande språk för att begränsa spädbarns pupillspegling, medan vuxna uppvisar fenomenet för katter och hundar? Slutligen öppnar resultaten från den longitudinella studien för ytterligare frågor om tidiga bidragande faktorer till utvecklingen av prosocialt beteende.
Internationella aspekter
Under projektet etablerades nya samarbeten med forskare i Australien, Tyskland och Finland. När Emma Axelsson arbetade i Uppsala Child and Baby Lab som forskare i ett annat projekt blev hon intresserad av forskningen med pupillspegling. Vi inledde ett samarbete för att undersöka vuxnas pupillspegling över artgränserna (Axelsson & Fawcett, 2021). Emma är nu docent vid University of Newcastle i Australien. I framtiden hoppas vi kunna fortsätta denna forskning med barn.
Ett andra internationellt samarbete är med Gunter Kreutz, professor i musikpsykologi vid University of Oldenburg i Tyskland. Tillsammans har vi utformat och genomfört projektet om social inlärning av musikpreferenser (Fawcett & Kreutz, 2021).
Ett tredje internationellt samarbete är med FinnBrain-projektet i Turku, Finland. Detta projekt är ett pågående, longitudinellt projekt som undersöker miljömässiga och genetiska faktorer i barns utveckling. Forskarna var intresserade av att inkludera sociala uppfattningsmått i sina uppgifter för barn och föräldrar och frågade mig om jag ville inkludera pupillspegling. Vi bestämde oss för att inkludera både neutrala och känslomässiga ansikten med varierande pupillstorlekar och samlar för närvarande in data från de deltagande barnens föräldrar. Detta samarbete har ledd till två forskningsartiklar (Fawcett et al., 2022; Fawcett et al., under förberedelse).
Spridning
Resultaten från projektet presenterades vid en konferens i Österrike (Interpersonal Synchrony) och två distanskonferenser (International Conference on Infant Studies och Deutsche Gesellschaft für Musikpsychologie). Inbjudna seminarier hölls vid Stockholms universitets avdelning för lingvistik, Karolinska institutets avdelning för psykologi och barnsjukhus samt Tobii eyetracking.
Fyra studier från projektet har redan publicerats i ledande internationella tidskrifter och ytterligare tre manuskript är under förberedelse. Förutom att publicera arbetet i akademiska tidskrifter har resultaten spridits på sociala medier (Twitter, Facebook) och på Uppsala Child and Babylabs webbsida för intresserade föräldrar, akademiker och andra medlemmar av samhället.
Under projektets första år fastställdes det på grundval av nyligen publicerat arbete från andra forskargrupper att mål 1 inte längre var en kritisk öppen fråga. Flera studier genomfördes för att utforska den sociala moduleringen av pupillspegling (mål 2). Det vill säga, vilka faktorer skulle kunna förstärka eller undertrycka människors automatiska tendens att delta i pupillspegling med en annan individ? Mål 3 behandlades med en longitudinell studie, vars exakta utformning ändrades något på grund av behovet av att ta hänsyn till nya tidsramar och rekryteringsproblem med tanke på pandemin. Det vill säga, urvalsstorleken ökade från 60 till 75, men antalet tidpunkter i studien minskade från 5 till 3 (vid 5, 9 och 15 månader i stället för 3, 6, 9, 12 och 15 månader).
Ett nytt ämne som undersöktes under projektet är pupillens roll i socialt lärande, ett tema som ligger i linje med projektets övergripande mål att undersöka utvecklingen av pupillspegling och dess roll i den social-kognitiva utvecklingen. I studien användes pupillstorlek som ett utfallsmått för spädbarns sociala inlärning av musikpreferenser. Här undersöker vi om spädbarnens pupillstorlek kan användas för att bedöma om de delar en annan persons negativa reaktion på vissa musikstycken (Fawcett & Kreutz, 2021).
En annan aspekt av projektet som ursprungligen inte var planerad var undersökningar av vuxnas pupillspegling, särskilt i förhållande till individuella skillnader och generalisering av fenomenet mellan arter. Dessa ämnen bestämdes för att bidra till studiens bredare mål om under vilka omständigheter pupillspegling sannolikt uppstår och komplettera de resultat som vi har från studierna med barn.
Genomförande
Under projektet utformade och ledde jag, i min roll som projektledare, genomförandet av sex forskningsstudier i samarbete med andra forskare och med hjälp av projektassistenter. Studierna genomfördes främst vid Uppsala Child and Baby Lab med hjälp av eyetracking, samt frågeformulär, med spädbarn mellan 5 och 15 månaders ålder. En studie med vuxna genomfördes i Uppsala och en i Finland i samarbete med FinnBrain-projektgruppen.
Resultat och bidrag
Ett av projektets viktigaste resultat gäller social modulering av pupillspegling. Det vill säga, vi avslöjade egenskaper hos de observerade individerna som påverkar och inte påverkar pupillspeglingen. I en studie visade vi att vuxna upplever pupillspegling när de ser bilder av katter och hundar, inte bara människor (Axelsson & Fawcett, 2021). Specifikt tittade vuxna på bilder av katter, hundar och människor med stora, medelstora och små pupiller. För alla tre arter visade deltagarna pupillspegling och den modererades inte av individuella skillnader i deltagarnas tycke för eller erfarenhet av katter eller hundar. Resultaten tyder på att pupillspegling är ett robust fenomen som kan förekomma hos bekanta arter. För spädbarn fann vi dock att social likhet påverkar deras pupillspegling. Det vill säga, för 10 månader gamla spädbarn uppstår inte pupillspegling när de tittar på någon som talar ett språk som de inte är bekanta med. Detta resultat tyder på att spädbarn är mer benägna att dela arousal med dem de liknar och kan motstå att göra det med dem som tillhör en annan social grupp.
Våra resultat visade också att tendensen att uppleva pupillspegling också kan bero på individuella skillnader hos observatörerna. För vuxna kan pupillspegling variera beroende på socioekonomisk status (SES). Det vill säga, för personer med hög socioekonomisk status är pupillspegling mindre troligt än för personer med lägre socioekonomisk status, oavsett om observerade personerna visade neutrala eller emotionella ansiktsuttryck. Vi resonerade att SES är kopplat till social makt och status, vilket gör det mindre troligt att man behöver vara i samklang med andras emotioner eller arousalnivå om de har hög status, i linje med tidigare forskning om social status och emotionell reaktivitet. I samma studie fann vi dock inga skillnader i pupillspegling mellan deltagare med olika nivåer av ångest, depression och sömnproblem, vilket tyder på att fenomenet i stort sett är robust mot individuella skillnader. I samma urval av vuxna undersökte vi också alexithymia och fann att även om det inte hade något samband med pupillspegling, fanns det en intressant interaktion mellan kön och alexithymia för vuxnas övergripande pupillstorlek till bilder av ögon. Det vill säga, kvinnor med högre nivåer av alexithymia tenderade att visa större pupillvidgning vid bilderna, medan högre nivåer av alexithymia för män förutsade mindre pupillvidgning vid bilderna. Vi spekulerar i att detta kan vara relaterat till samhällstrycket på kvinnor än män att vara mer känsliga för andras känslor så att det ledde till större upphetsning och kognitiv belastning att se ögonen när de kämpade för att tolka de sociala signaler som presenterades.
Slutligen bidrog projektet till vår förståelse av utvecklingen av pupillspegling. För det första fann vi att i motsats till vad som observerades hos vuxna (Fawcett et al., 2021), visar 9-månadersbarn inte pupillspegling när de tittar på känslomässiga ögon (Fawcett, under förberedelse). Specifikt, det fanns skillnader i spädbarns övergripande pupillstorlek vid olika emotionella uttryck (t.ex. större dilatation vid ilska), fanns det ingen relation mellan pupillstorleken hos den observerade individen och spädbarnens egen pupillstorlek. Vi föreslår att de känslomässiga uttrycken är redan en stark signal om upphetsningsnivåerna hos den observerade individen för spädbarn och att uttryckets intensitet är tillräckligt för att hindra dem från att reagera på skillnaderna i pupillstorlek. I den longitudinella studien fann vi ingen stabilitet i graden av spädbarnens pupillspegling från 5 till 9 månaders ålder. Vi fann inte heller något samband mellan spädbarnens pupillspegling och deras senare prosociala beteende. Vi fann dock ett samband mellan föräldrarnas socialisering av prosocialt beteende och spädbarnens tendens att delta i prosocialt beteende vid 15 månaders ålder, vilket tyder på att föräldrarnas socialisering kan vara en viktigare faktor för tidigt prosocialt beteende än spädbarnens tendenser till delning av arousalnivåer, som mäts med pupillspegling.
Nya forskningsfrågor
När det gäller individuella skillnader, bör framtida forskning undersöka vilka andra faktorer som kan ha betydelse för pupillspegling, särskilt bland spädbarn och barn, eftersom det mesta av denna forskning hittills gällt vuxna. För det andra, vilka sociala faktorer är tillräckliga för att skapa gränser för pupillspegling. Varför räcker det med ett främmande språk för att begränsa spädbarns pupillspegling, medan vuxna uppvisar fenomenet för katter och hundar? Slutligen öppnar resultaten från den longitudinella studien för ytterligare frågor om tidiga bidragande faktorer till utvecklingen av prosocialt beteende.
Internationella aspekter
Under projektet etablerades nya samarbeten med forskare i Australien, Tyskland och Finland. När Emma Axelsson arbetade i Uppsala Child and Baby Lab som forskare i ett annat projekt blev hon intresserad av forskningen med pupillspegling. Vi inledde ett samarbete för att undersöka vuxnas pupillspegling över artgränserna (Axelsson & Fawcett, 2021). Emma är nu docent vid University of Newcastle i Australien. I framtiden hoppas vi kunna fortsätta denna forskning med barn.
Ett andra internationellt samarbete är med Gunter Kreutz, professor i musikpsykologi vid University of Oldenburg i Tyskland. Tillsammans har vi utformat och genomfört projektet om social inlärning av musikpreferenser (Fawcett & Kreutz, 2021).
Ett tredje internationellt samarbete är med FinnBrain-projektet i Turku, Finland. Detta projekt är ett pågående, longitudinellt projekt som undersöker miljömässiga och genetiska faktorer i barns utveckling. Forskarna var intresserade av att inkludera sociala uppfattningsmått i sina uppgifter för barn och föräldrar och frågade mig om jag ville inkludera pupillspegling. Vi bestämde oss för att inkludera både neutrala och känslomässiga ansikten med varierande pupillstorlekar och samlar för närvarande in data från de deltagande barnens föräldrar. Detta samarbete har ledd till två forskningsartiklar (Fawcett et al., 2022; Fawcett et al., under förberedelse).
Spridning
Resultaten från projektet presenterades vid en konferens i Österrike (Interpersonal Synchrony) och två distanskonferenser (International Conference on Infant Studies och Deutsche Gesellschaft für Musikpsychologie). Inbjudna seminarier hölls vid Stockholms universitets avdelning för lingvistik, Karolinska institutets avdelning för psykologi och barnsjukhus samt Tobii eyetracking.
Fyra studier från projektet har redan publicerats i ledande internationella tidskrifter och ytterligare tre manuskript är under förberedelse. Förutom att publicera arbetet i akademiska tidskrifter har resultaten spridits på sociala medier (Twitter, Facebook) och på Uppsala Child and Babylabs webbsida för intresserade föräldrar, akademiker och andra medlemmar av samhället.