У човека тиктакат множество часовници
Последно: 19 ноември 2012 г. в 00:41
Мозъкът има собствено чувство за време. Хората не могат да се отърсят от усещането за минаващите минути, часове и дни, дори ако изключат компютъра, свалят часовника и не поглеждат екрана на мобилния телефон.
Доскоро се смяташе, че в централната нервна система има отделна таймер зона. Тази роля е приписвана на базалните ганглии (ядра под кората на главния мозък, свързани с емоциите, паметта и движенията) или на малкия мозък. Учените смятали, че в един от тези отдели се генерира периодична последователност от импулси, работещи като таймер. Тази идея добре обяснявала „ускорението” на времето (по време на гледане на интересен филм, среща с приятели или отпуск) и неговото „забавяне” в стресови ситуации, слушане на скучни лекции и т.н.
Но моделът с единен таймер имал слаби страни. Той не можел да обясни по какъв начин отговорният за времето отдел се настройва едновременно за няколко часа – например работният ден завършва след 6 часа, съвещанието ще бъде след половин час и т.н.
Според последни експерименти чувството за време в мозъка е децентрализирано. Под всяка задача той навива отделни „часовници” в различни участъци. Това е еволюционен механизъм, формиран в продължение на милиони години, твърдят изследователи. Чувството за време е присъщо не само на хората, но и на животните.
Учените от Единбургския университет създали изкуствени цветя с нектар, за да разберат как колибрито се справя с отчитането на времето. Когато птичките изпият нектара на истински цветя, се изисква известно време, за да се възстановят запасите му в растенията. Затова шотландските изследователи зареждали изкуствените цветя на определени периоди. В някои цветя запасът от захарен сироп бил обновяван на 10 минути, в други – на 20. Птиците бързо разбрали колко трябва да чакат, преди да се върнат към едно или друго цвете.
В университета в Джорджия са открили, че и мишките прекрасно се справят с отчитането на времето. Те могат да се научат да чакат два дни след приема на храна, преди отново да притичат към подноса и да се нахранят.
Невроните имат собствен таймер
В опит да изяснят как мозъкът отчита времето неврофизиолози от университета на Минесота в САЩ са провели експеримент с макаци резус. Изследователите тренирали маймуните веднъж на секунда да преместват очите си от една точка на екрана на монитора към друга. Използвайки само собственото си вътрешно усещане за време, за три месеца животните се научили да движат очи със зададената скорост. Интервалът на движението на очите им се колебаел между 1,003 и 0,973 секунди.
След това учените опитали да следят активността на невроните, отговарящи за движенията на очите. Както обясняват изследователите в портала PLoS ONE, в промеждутъка между движенията на очите активността на тези неврони отслабвала. Скоростта на това отслабване съответствала на интервала от време между движенията – ако той продължавал прекалено дълго, то маймуната чакала повече от секунда; ако активността на невроните спадала прекалено бързо, маймуната обръщала поглед по-рано. Тоест невроните, отговарящи за движението на очите, си установили собствен таймер.
По такъв начин чувството за време се зашифрова в невроните, отговарящи непосредствено за едно или друго действие, смятат учените. Тъй като в течение на деня ние едновременно съществуваме в няколко времеви рамки – веднъж в денонощието лягаме да спим, няколко пъти през деня се храним, в определено време отиваме на работа и планираме неща с различна продължителност, – може да се предположи, че невронните мрежи, които следят за часовете, в нашия мозък са много.
Разпределянето на времето по конкретна задача очевидно е още по-ефективно, отколкото съсредоточаването върху отчитането му в една-единствена структура. Засега остава загадка как точно невроните регулират собствената си активност, като я настройват на необходимия ритъм.
През 2000 г. невробиологът от Калифорнийския университет Дийн Буономано наподобява отчитането на времето в мозъка по следния начин: „Ако хвърлите камък в езерото, кръговете във водата ще са като подпис, говорещ за времето на падането. Колкото по-далече отиват вълните, толкова повече време е минало. Ние предполагаме, че подобен процес се развива и в мозъка.”
Пример може да се даде и когато слушаме чуруликане на птица. Първият звук, който чуем, възбужда слуховите неврони. Те се активират и предават възбуждането по мрежата на следващите нервни клетки. Тези сигнали се разнасят по невроните приблизително за половин секунда.
Когато птицата издаде втори звук, невроните още не са се успокоили и в резултат втората нота създава друга последователност от сигнали. Буономано твърди, че мозъкът може да сравни втората последователност с първата и по резултата да разбере колко време е минало. Мозъкът няма нужда от часовник, твърди той, защото времето е закодирано в самото поведение на невроните. Тепърва предстои да се открие точният механизъм на този процес.
Възприемането за време определено зависи от биохимията на мозъка. Някои невромедиатори (вещества, участващи в предаването на нервните импулси), като например допамин, контролират пулсиращите неврони. Наркотичните вещества, предизвикващи рязко отделяне на допамин (например кокаин или метамфетамин), променят състоянието на мозъка и възприемането за време.
През 2007 г. учените от Калифорнийския университет публикували резултати от експеримент с участието на здрави хора и наркомани. Учените позвънили два пъти с промеждутък 53 секунди и питали доброволците колко дълго според тях е продължила тишината.
Здравите хора средно назовавали 67 секунди (някои продължения на времето можели да се обяснят с психологически фактори – тишина, присъствие на непознати хора, напрегнато очакване). Хората, приемащи стимулатори, средно смятали, че са изминали 91 секунди. По същия начин експериментално е потвърдено, че други вещества, които имат противоположно на допамина действие, субективно намаляват времето.
Статията е публикувана във в. ПРЕСА
