Les scientifiques du MIT étudient comment le cerveau détecte le temps

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Le sens du temps joue un rôle très important dans nos vies. Et il ne s'agit pas seulement de compter les heures et les jours qui passent. Non, pour une personne, le timing est important dans de nombreux domaines, notamment le jeu d'instruments de musique, les sports et de nombreuses autres activités. Les scientifiques qui étudient le cerveau et les processus qui s'y produisent, à différents moments, ont offert de nombreuses options différentes qui expliquent la perception humaine du temps. L'hypothèse la plus célèbre est que, dans le cerveau, il y a quelque chose qui compte le temps, quelque chose comme un stimulateur cardiaque.

L'autre jour, une autre hypothèse a été créée par des scientifiques du MIT. Ils ont montré que le cerveau contrôle le cours du temps à sa manière. En cela, une personne dépend des neurones responsables de l'exécution d'une action spécifique.

Comme mentionné ci-dessus, le modèle de contrôle du temps le plus célèbre suppose que le cerveau a quelque chose comme une horloge interne, et c'est quelque chose qui peut transmettre des informations sur les intervalles de temps à l'ensemble du cerveau afin d'assurer la synchronisation du travail des différentes parties de cet organe et de tout l'organisme.

Les chercheurs du MIT pensent que cette explication est assez simple et logique, mais en fait, tout se passe un peu différemment. Et personne n'a encore trouvé de preuves de l'existence de ces montres très centrales. C'est pourquoi les auteurs de la nouvelle étude se sont intéressés au sujet du temps - après tout, les régions du cerveau responsables du sens du temps et du rythme interagissent d'une manière ou d'une autre, et très bien. Par exemple, en portant une cuillère à la bouche, nous ouvrons (le plus souvent) la bouche au bon moment. Si le cerveau ne fonctionnait pas de manière synchrone, alors nous n'aurions pas du tout livré une cuillère à la bouche, ou notre bouche s'ouvrirait à sa place. C'est, bien sûr, l'explication la plus simple, mais aussi la plus révélatrice.

«Les scientifiques pensent maintenant que« l'horloge interne »n'est pas nécessaire, car leur travail nécessitera une énergie solide, qui n'est pas tellement dans le corps. Différentes parties du cerveau sont responsables de certaines actions. Et très probablement, ils savent calculer le temps nécessaire pour terminer telle ou telle tâche », dit-il.

Pour étudier cette possibilité, les chercheurs ont enregistré l'activité des neurones dans trois parties différentes du cerveau de l'animal lors de l'exécution d'actions de durées différentes - de 85 millisecondes à 1500 millisecondes.

Les chercheurs ont découvert des modèles complexes d'activité cérébrale. Certains neurones ont répondu plus rapidement, d'autres ont répondu plus lentement. Et cela a permis au corps de l'animal de contrôler l'accélération ou la décélération de ses actions. En raison de l'interaction des premier et deuxième groupes de neurones, la vitesse d'exécution des actions par les animaux était presque optimale.

Il s'est avéré qu'à tout moment dans le cerveau, il existe des groupes de neurones dans le soi-disant «état neuronal», qui changeront avec le temps, de sorte que chaque neurone commence à fonctionner à sa manière. Pour effectuer une action spécifique, le système doit être stable et synchrone. Les chercheurs ont découvert que les neurones suivent toujours le même «chemin» depuis l'état initial jusqu'à l'intervalle final indifférent. La seule chose qui a changé est la fréquence avec laquelle les neurones passent le long de ce chemin.

Lorsque les intervalles étaient censés être plus longs, cette trajectoire s'est «rétrécie», ce qui signifie que les neurones ont eu besoin de plus de temps pour passer à un état neutre. Lorsque les intervalles étaient plus courts, la trajectoire était compressée.

"Nous avons constaté que le cerveau ne change pas la trajectoire avec des intervalles changeants, il ne fait que changer la vitesse à laquelle les neurones de l'état initial passent à l'état final", explique l'un des auteurs de l'étude.

Les experts qui ont lu les résultats de la recherche le jugent important. "Ce travail soutient l'idée que le timing dans le cerveau d'une personne est un processus distribué, il n'y a pas d'horloge centrale", a déclaré Dean Buonamano, professeur de neurosciences cognitives à l'Université de Californie. Pour autant que vous puissiez comprendre, le timing dépend des connexions neuronales. Selon leur travail, un organisme vivant se déplace plus rapidement ou plus lentement.

Les principales zones du cerveau qui sont affectées par des processus «temporaires» sont le cortex frontal dorsomédial, le caudé et le thalamus . Les schémas des deux premiers éléments sont similaires, tandis que dans le thalamus, les neurones modifient la vitesse d '«allumage», c'est-à-dire l'activité. Le thalamus contrôle dans de nombreux cas la motilité et les signaux sensoriels, donc cet organoïde modifie la vitesse de ses neurones en fonction de l'intervalle de temps nécessaire pour effectuer certaines actions.

Source: https://habr.com/ru/post/fr408893/


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