Переглядів: 4011
Якщо ви вимкніть комп'ютер, викинете годинник і перестанете дивитися час на мобільному телефоні, вам все одно не позбутися відчуття проходять хвилин, годин і днів. У мозку є своє власне відчуття часу. Раніше передбачалося, що в ЦНС є окрема зона-таймер. Як показали останні експерименти, відчуття часу у мозку децентралізовано. Під кожну задачу він заводить окремі "час" в різних ділянках. Це - еволюційний механізм, який формувався протягом мільйонів років. Почуття часу, до речі, притаманне не тільки людям, воно є й у тварин.
Співробітники Единбурзького університету створили штучні квіти з цукром всередині, щоб дізнатися, як справляються з відліком часу колібрі. Коли пташки випивають нектар із справжніх квітів, потрібен деякий час, щоб запас нектару в рослинах відновився. Тому шотландські дослідники "заправляли" штучні квіти з проміжками. У деяких кольорах запас цукрового сиропу оновлювався кожні 10 хвилин, в інших - через кожні 20 хвилин. Птахи швидко зрозуміли, скільки треба чекати, перш ніж можна буде повернутися до тим чи іншим кольорам.
Вчені з університету Джорджії виявили, що пацюки теж чудово справляються з відліком часу. Вони можуть навчитися чекати два дні після прийому їжі, перш ніж знову підбігати до лотка і отримувати винагороду у вигляді їжі.
Раніше вважалося, що в мозку людей і тварин є окрема зона, що відповідає за відлік часових проміжків. На цю роль зазвичай пропонували базальні ганглії або мозочок. Вчені вважали, що в одному з цих відділів генеруються регулярні послідовності імпульсів, що працюють як таймер. Ця ідея добре пояснювала "прискорення" часу (під час перегляду цікавого кіно або дружньої бесіди, відпочинку) і його "уповільнення" в стресових ситуаціях, на нудних лекціях і так далі.
Однак модель єдиного таймера мала свої слабкі сторони - наприклад, ніяк не пояснювала, яким чином відповідальний за час відділ заводить відразу кілька годин: робочий день закінчиться через шість годин, нарада буде через півгодини, треба зателефонувати мамі в середині дня та пообідати після двох...
Бажаючи з'ясувати, як же наш мозок все-таки вважає час, нейрофізіологи з Університету Міннесоти (США) провели експеримент на макаках-резусах. На відміну від людей-добровольців, вони не мають уявлення про хвилинах і секундах і при всьому бажанні не змогли б підглянути час на телефоні або годинах. Експериментатори тренували мавп разів в секунду переводити очі з однієї точки на екрані монітора на іншу. Користуючись лише власним внутрішнім відчуттям часу, за три місяці макаки навчилися рухати очима з заданою швидкістю. Часовий інтервал їх рухів очей коливався між 1,003 і 0,973 секунди.
Після цього вчені спробували відстежити активність сотні нейронів у латеральної тім'яній корі, де знаходиться центр управління рухами очей. Як пишуть дослідники на порталі PLoS ONE, в проміжку між рухами очей активність цих нейронів затухала. Причому швидкість цього згасання відповідала тимчасового інтервалу між рухами: якщо воно тривало занадто довго, то мавпа чекала довше секунди; якщо активність нейронів спадала занадто швидко, мавпа переводила погляд трохи раніше. Тобто нейрони, що відповідають, а рух очей, завели свій власний таймер.
Таким чином, почуття часу зашифровується в нейронах, безпосередньо відповідають за ту або іншу дію, припускають вчені. Оскільки протягом дня ми одночасно існуємо в декількох часових шкалах - раз на добу лягаємо спати, кілька разів в день їмо, до певного часу йдемо на роботу і плануємо справи різної тривалості - можна припустити, що нервових ланцюгів, які стежать за годинами, в нашому мозку досить багато.
Розподіл тимчасових обов'язків під конкретну задачу, мабуть, набагато більш ефективно, ніж зосередження відліку часу в одній-єдиній структурі. Але як саме нейрони регулюють власну активність, підлаштовуючи її під потрібний ритм, поки залишається загадкою.
Результати цього експерименту передувала Дін Буономано, нейробіолог з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі. Ще в кінці 2000-х років він припустив, що відлік часу в мозку можна уподібнити брижів, расходящейся по поверхні ставка. Наприклад, ви слухаєте пташиний щебет, і при цьому два звуку в цій лунають трелі з проміжком в десяту частку секунди. Перший звук збуджує слухові нейрони. Вони активізуються і по ланцюжку передають збудження в наступні нервові клітини. Ці сигнали розносяться по нейронам приблизно протягом половини секунди.
Коли птах видає другий звук, нейрони ще не заспокоїлися, і в результаті ця друга нота створює іншу послідовність сигналів. Буономано говорив, що мозок може порівняти другу послідовність з першої і за результатами цього порівняння дізнатися, скільки минуло часу. Мозку не потрібні годинник, стверджував він, тому що час закодовано в самому поведінку нейронів. Як ми бачимо, по суті, він виявився прав. Однак точний механізм цього процесу вченим ще належить відкрити.
Сприйняття часу виразно залежить від біохімії мозку. Деякі нейромедіатори, такі як дофамін, контролюють пульсуючі нейрони. Наркотичні речовини, викликають різкий викид дофаміну - наприклад, кокаїн або метамфетамін - змінюють стан мозку і змінюють посекундне сприйняття часу.
У 2007 році співробітники Каліфорнійського університету опублікували результати експерименту за участю здорових людей і наркоманів. Вчені давали два дзвінка з проміжком у 53 секунди і запитували добровольців, скільки секунд, на їхню думку, тривала тиша.
Здорові люди в середньому називали цифру 67 секунд (деяке подовження проміжку можна пояснити психологічними факторами: тиша, присутність в приміщенні незнайомих людей, напружене очікування). Люди, що приймають стимулятори, припускали, що пройшла 91 секунда. Таким чином було експериментально підтверджено, що інші речовини, що мають протилежну дію дофаміну, суб'єктивно стискають час.