Nature: ученые, возможно, нашли часть мозга, которая определяет время

Ученые и философы давно размышляли о том, как может казаться, что время испаряется в мгновение ока или тянется бесконечно, в зависимости от события. Новое исследование точно определило одну часть мозга, где происходит такое восприятие — по крайней мере, у грызунов. Исследование опубликовано в журнале Nature Neuroscience.

В тестах на крысах исследователи из Оксфордского университета и Университетского колледжа Лондона в Великобритании, а также Фонда Шампалимо в Португалии обнаружили, что замедление или ускорение активности в этой области мозга изменяет способность животных оценивать время.

Эксперименты были сосредоточены на глубокой части мозга, называемой полосатым телом, которая связана с планированием движений и действий, а также с принятием решений. Все изменения температуры использовались для настройки нервной активности полосатого тела.

«В предыдущих исследованиях температура использовалась для управления временной динамикой поведения, такого как пение птиц. Охлаждение определенной области мозга замедляет пение, а нагревание ускоряет его без изменения его структуры», — говорит эколог-бихевиорист Тьяго Монтейро из Оксфордского университета. «Мы думали, что температура может быть идеальной, поскольку она потенциально позволит нам изменить скорость нейронной динамики, не нарушая ее структуру».

Исследователи использовали имплантаты для обогрева или охлаждения мозга крыс. Анализ под анестезией показал, что активность полосатого тела головного мозга ускоряется при повышении температуры и замедляется при ее снижении.

Когда крысы были в сознании, те же самые изменения температуры и мозговой активности отображались в измененном восприятии времени в лабораторных экспериментах. Более теплое и быстрое полосатое тело означало, что время текло медленнее; более прохладный и медленный означал, что время прошло быстрее.

Однако изменения температуры и последующие изменения структуры мозга не влияли на скорость, с которой двигались крысы, а только на скорость, с которой они решили начать движение. Кажется, что за восприятие того, как быстро проходит время и как быстро нужно совершать движения, отвечают две разные части мозга.

Другими словами, полосатое тело определяет, когда нужно замахнуться теннисной ракеткой, а другая область мозга отвечает за скорость фактического замаха. Исследователи говорят, что этой другой областью может быть мозжечок, область, связанная с моторным контролем и координацией.

Предыдущие данные МРТ предполагали, что базальные ганглии также участвуют в хронометраже у людей, но потребуется гораздо больше исследований, чтобы увидеть, как именно это проявляется у разных видов.

Мы используем время все время, и когда наше чувство времени нарушено, как, например, при болезни Паркинсона, это влияет на движение и восприятие. Исследование проливает больше света на механизмы внутреннего мозга млекопитающих.

«Есть еще много тайн, которые нужно разгадать», — говорит Монтейро. «Какие мозговые цепи в первую очередь создают эти пульсации активности? Какие вычисления, кроме учета времени, могут выполнять такие пульсации? Как они помогают нам адаптироваться и разумно реагировать на окружающую среду?»