Cum ține creierul evidența trecerii timpului

Păstrarea evidenței timpului e vitală pentru multe „misiuni”, cum ar fi cântatul la pian, tenisul și chiar și menținerea unei conversații. Oamenii de știință de la MIT și Universitatea Columbia au reușit să explice modul în care neuronii păstrează evidența intervalelor temporale și cum le reproduc cu acuratețe.

Aceștia au descoperit că în cortexul lateral intraparietal(LIP), care are un rol vital în funcțiile senzoriale și motoare, se află o metodă de măsurare a timpului scurs. De asemenea, au demonstrat cum modelele neuronale ale acestui cortex coordonează apectele senzoriale și motorii ale contorizării.

LIP este doar un nod într-un circuit întreg care măsoară timpul, potrivit lui Mehrdad Jazayeri, principalul autor al studiului publicat în Current Biology. „Nu aș spune că acest cortex parietal este temporizatorul. Ceea ce facem este să cercetăm principiile care explică modul în care evoluează neuronii în timp și cum acest lucru e legat de comportament. Putem explica matematic ce se întâmplă”, a explicat acesta.

Jazayeri este membru al MIT din 2013 și a început să studieze cronometrarea creierului cu mult timp în urmă. A început prin a testa abilitatea oamenilor de a măsura și reproduce timpul folosind sarcina „pe locuri, fiți gata, start”. În acel experiment, subiectul măsura timpul dintre primul flash (pe locuri) și al doilea (fiți gata), apoi apăsa butonul „start” la momentul potrivit. Din aceste studii, Jazayeri a descoperit că oamenii nu măsoară pur și simplu un interval și îl reproduc ulterior. Mai degrabă, după măsurarea unui interval combină rezultatul (imprecis, de altfel), cu ideea a ceea ce ar fi trebuit să fie acesta. Astfel, pe măsură ce omul repetă acțiunea respectivă în același timp dat, va ajunge să o cronometreze mai repede mintal.

Pentru rezultate și mai precise, Jazayeri a înregistrat activitatea neuronală din LIP-ul maimuțelor antrenate pentru a îndeplini aceeași misiune. În aceste înregistrări, a găsit modele diferite ale fazei de măsurare și reproducere. În timpul fazei de măsurare, activitatea neuronală devine mai intensă, dar nu din punct de vedere liniar. Aceasta începe precum o linie dreaptă care urcă pe măsură ce trece timpul, până la semnalul „fiți gata”. Se pare că în funcție de lungimea acestui interval, animalul știe în cât timp trebuie să producă comanda.

Jazayeri crede că păstrarea evidenței trecerii timpului depinde mai mult de circuitele creierului, care conectează structurile subcorticale precum talamusul, ganglionii bazali și cerebelul cu cortexul. LIP este mai degrabă responsabil pentru contorizarea intervalului de reproducere. Următoarea etapă a studiului ar fi investigarea modului în care activitatea cerebrală și comportamentul se schimbă în funcție de așteptările legate de intervalul de pregătire pentru executarea acțiunii.