Das Zeitgefühl spielt eine sehr wichtige Rolle in unserem Leben. Und es geht nicht nur darum, die Stunden und Tage zu zählen, die vergehen. Nein, für eine Person ist das Timing in vielen Bereichen wichtig, einschließlich dem Spielen von Musikinstrumenten, Sport und vielen anderen Aktivitäten. Wissenschaftler, die das Gehirn und die darin ablaufenden Prozesse zu unterschiedlichen Zeiten untersuchten, boten viele verschiedene Optionen an, die die menschliche Wahrnehmung der Zeit erklären. Die bekannteste Hypothese ist, dass es im Gehirn etwas gibt, das für das Zählen der Zeit verantwortlich ist, so etwas wie einen Schrittmacher.
Neulich gab es eine andere Hypothese,
die von Wissenschaftlern des MIT aufgestellt wurde. Sie zeigten, dass das Gehirn den Zeitverlauf auf seine Weise steuert. Dabei hängt eine Person von den Neuronen ab, die für die Ausführung einer bestimmten Aktion verantwortlich sind.
Wie oben erwähnt, geht das bekannteste Zeitsteuerungsmodell davon aus, dass das Gehirn so etwas wie eine interne Uhr hat, und dies kann Informationen über Zeitintervalle an das gesamte Gehirn übertragen, um die Synchronisation der Arbeit verschiedener Teile dieses Organs und des gesamten Organismus sicherzustellen.
MIT-Forscher glauben, dass diese Erklärung recht einfach und logisch ist, aber tatsächlich geschieht alles etwas anders. Und noch hat niemand Beweise für die Existenz dieser sehr zentralen Uhren gefunden. Deshalb interessierten sich die Autoren der neuen Studie für das Thema Zeit - schließlich interagieren die für das Zeit- und Rhythmusgefühl verantwortlichen Gehirnregionen irgendwie und sehr gut. Wenn wir zum Beispiel einen Löffel zum Mund tragen, öffnen wir (meistens) den Mund zum richtigen Zeitpunkt. Wenn das Gehirn nicht synchron funktioniert hätte, hätten wir entweder überhaupt keinen Löffel in den Mund gegeben, oder unser Mund hätte sich fehl am Platz geöffnet. Dies ist natürlich die einfachste, aber auch die aufschlussreichste Erklärung.
„Wissenschaftler glauben jetzt, dass die„ innere Uhr “nicht benötigt wird, weil ihre Arbeit feste Energie benötigt, die nicht so sehr im Körper vorhanden ist. Verschiedene Teile des Gehirns sind für bestimmte Aktionen verantwortlich. Und höchstwahrscheinlich wissen sie, wie man die Zeit berechnet, um diese oder jene Aufgabe zu erledigen “, sagt er.
Um diese Möglichkeit zu untersuchen, haben die Forscher die Aktivität von Neuronen in drei verschiedenen Teilen des Gehirns des Tieres während der Ausführung von Aktionen unterschiedlicher Dauer aufgezeichnet - von 85 Millisekunden bis 1500 Millisekunden.
Forscher haben komplexe Muster der Gehirnaktivität entdeckt. Einige Neuronen reagierten schneller, andere langsamer. Und dies ermöglichte es dem Körper des Tieres, die Beschleunigung oder Verzögerung seiner Handlungen zu steuern. Infolge der Interaktion der ersten und zweiten Gruppe von Neuronen war die Geschwindigkeit der Ausführung von Aktionen durch Tiere nahezu optimal.
Wie sich herausstellte, gibt es zu jeder Zeit im Gehirn Gruppen von Neuronen im sogenannten „neuronalen Zustand“, die sich im Laufe der Zeit ändern, so dass jedes Neuron auf seine eigene Weise zu arbeiten beginnt. Um eine bestimmte Aktion ausführen zu können, muss das System stabil und synchron sein. Forscher haben herausgefunden, dass Neuronen vom Anfangszustand bis zum endgültigen, gleichgültigen Intervall immer dem gleichen "Weg" folgen. Das einzige, was sich änderte, war die Häufigkeit, mit der Neuronen diesen Weg passierten.
Wenn die Intervalle länger sein sollten, schrumpfte diese Flugbahn, was bedeutet, dass Neuronen mehr Zeit benötigten, um in einen neutralen Zustand überzugehen. Wenn die Intervalle kürzer waren, wurde die Flugbahn komprimiert.
„Wir haben festgestellt, dass das Gehirn die Flugbahn nicht mit wechselnden Intervallen ändert, sondern nur die Geschwindigkeit, mit der Neuronen vom Anfangszustand in den Endzustand übergehen“, sagt einer der Autoren der Studie.
Experten, die die Forschungsergebnisse gelesen haben, halten dies für bedeutsam. "Diese Arbeit unterstützt die Ansicht, dass das Timing im Gehirn einer Person ein verteilter Prozess ist, es gibt keine zentrale Uhr", sagte Dean Buonamano, Professor für kognitive Neurowissenschaften an der University of California. Soweit Sie verstehen können, hängt das Timing von neuronalen Verbindungen ab. Ein lebender Organismus bewegt sich je nach Arbeit schneller oder langsamer.
Die Hauptbereiche des Gehirns, die von „vorübergehenden“ Prozessen betroffen sind, sind der dorsomediale Frontalcortex, das Caudat und der
Thalamus . Die Muster der ersten beiden Elemente sind ähnlich, während im Thalamus Neuronen die Geschwindigkeit der „Zündung“, dh der Aktivität, ändern. Der Thalamus steuert in vielen Fällen die Motilität und die sensorischen Signale, sodass dieses Organoid die Geschwindigkeit seiner Neuronen abhängig davon ändert, welches Zeitintervall für die Ausführung bestimmter Aktionen erforderlich ist.