От Аристотел до Алберт Айнщайн тайните на времето са занимавали човешката мисъл. Айнщайн казва: "Поставете ръката си върху гореща печка за минута и тя ще ви се стори като час. Ако седнете с красиво момиче за час, той ще ви се стори като минута." Сега ново проучване разкрива как мозъкът ни възприема времето, като предлага най-убедителните до момента доказателства за вътрешната работа на мозъка, съобщава „Стъди Файндс“.
Изследователи от Лабораторията за обучение към Champalimaud Research манипулират невронни модели при плъхове, за да променят преценката им за времето, показвайки как мозъкът ни възприема преминаването на секундите в минути. За разлика от биологичния ни 24-часов часовник, който диктува ежедневните дейности, разбирането на това краткосрочно възприемане на времето е по-малко изследвано.Човешкият мозък не разчита на централизиран тиктакащ механизъм като компютър. Вместо това той зависи от децентрализирано, гъвкаво разбиране за времето, което се определя от активни невронни мрежи. Джо Патън, главен автор на изследването, казва, че процесът е подобен на вълните, предизвикани от камък, пуснат в езеро. Наблюдавайки тези вълни, човек може да определи местоположението и времето на потъване на камъка.
"Точно както скоростта, с която се движат пулсациите, може да варира, темпото, с което тези модели на активност се развиват в невронните популации, също може да се променя", казва Патън в съобщение за медиите. "Нашата лаборатория беше една от първите, които демонстрираха тясна връзка между това колко бързо или бавно се развиват тези невронни "вълнички" и решенията, зависещи от времето."
В изследването плъховете са били обучени да различават различни времеви интервали. Мозъчната им активност показала, че колкото по-бързо се развивали невронните "вълнички", толкова по-дълъг изглеждал интервалът от време, и обратно. Това откритие накарало изследователите да се замислят дали промяната на тази невронна динамика може да повлияе пряко на възприемането на времето от плъховете.
Тиаго Монтейро, един от основните автори на изследването, казва, че изследователите са използвали по-стара техника за своите експерименти - манипулиране на температурата. Чрез промяна на температурата на определена мозъчна област учените са успели да променят темпото на нейната активност, подобно на промяна на темпото на песен, без да се променят нотите ѝ. Тази техника е приложена към стриатума на плъха - важна част от мозъка за експеримента.
"Смятахме, че температурата може да бъде идеална като пример, тъй като потенциално ще ни позволи да променяме скоростта на невронната динамика, без да нарушаваме нейния модел", казва Монтейро.
Експериментите разкриват, че охлаждането на стриатума прави плъховете по-склонни да възприемат даден времеви интервал като кратък, докато затоплянето му води до обратния ефект.
Проучването също така дава по-ясна представа за ролята на мозъка в дискретния двигателен контрол, което може да повлияе на бъдещите алгоритми за роботика и обучение.
"По ирония на съдбата, за статия за времето, това изследване е било подготвяно години наред", заключава Монтейро "Но има още много мистерии за разплитане. Какви мозъчни вериги изобщо създават тези времеви пулсации на активността? Какви изчисления, различни от тези, свързани с времето, могат да извършват тези пулсации? Как те ни помагат да се адаптираме и да реагираме интелигентно на околната среда? За да отговорим на тези въпроси, ще се нуждаем от повече от това, което изучаваме... - времето."
