
时间感在我们的生活中起着非常重要的作用。 这不仅是要计算经过的时间和天数。 不,对于一个人来说,时间安排在许多领域都很重要,包括演奏乐器,运动和许多其他活动。 研究大脑及其在不同时间发生的过程的科学家提供了许多不同的选择,这些选择可以解释人类对时间的感知。 最著名的假设是,大脑中存在负责计时的东西,例如起搏器。
前几天,麻省理工学院
的科学家提出了另一种假设。 他们表明,大脑以自己的方式控制时间的流逝。 在这种情况下,人依赖于负责执行特定动作的神经元。
如上所述,最著名的时间控制模型假设大脑具有内部时钟之类的东西,该东西可以将有关时间间隔的信息传输到整个大脑,以确保该器官各个部分的工作与整个有机体同步。
麻省理工学院的研究人员认为,这种解释是非常简单和合乎逻辑的,但实际上,发生的一切都有些不同。 迄今为止,还没有人找到那些非常重要的手表的存在的证据。 这就是为什么这项新研究的作者对时间这个话题很感兴趣的原因-毕竟,负责时间感和节奏的大脑区域以某种方式很好地相互作用。 例如,拿着勺子到嘴里,我们在最合适的时间(最经常)张开嘴。 如果大脑不能同步工作,那么我们要么根本不向嘴里放汤匙,要么嘴张开。 当然,这是最简单但也是最能说明问题的解释。
“科学家现在认为不需要“内部时钟”,因为他们的工作将需要固体能量,而这在体内并不那么重要。 大脑的不同部分负责某些动作。 他说,最有可能的是,他们知道如何计算完成此任务所需的时间。
为了研究这种可能性,研究人员在执行不同持续时间(从85毫秒到1500毫秒)的动作期间,记录了动物大脑三个不同部位的神经元活动。
研究人员发现了大脑活动的复杂模式。 一些神经元反应较快,另一些神经元反应较慢。 这使动物的身体可以控制其动作的加速或减速。 由于第一和第二组神经元的相互作用,动物执行动作的速度几乎是最佳的。
事实证明,在大脑中的任何时候,都有成组的神经元处于所谓的“神经元状态”,它们会随着时间而变化,从而使每个神经元开始以自己的方式工作。 为了执行特定操作,系统必须稳定且同步。 研究人员发现,神经元从初始状态到最终的无差异间隔始终遵循相同的“路径”。 唯一改变的是神经元沿着这条路径通过的频率。
当间隔被认为更长时,该轨迹“收缩”,这意味着神经元需要更多的时间过渡到中性状态。 当间隔较短时,轨迹被压缩。
该研究的一位作者说:“我们发现大脑不会随着间隔的变化而改变轨迹,它只会改变神经元从初始状态到最终状态的速度。”
阅读研究结果的专家认为这很重要。 加州大学认知神经科学教授Dean Buonamano说:“这项工作支持了人们的大脑定时是一个分布式过程,没有中央时钟的观点。” 据您了解,时间取决于神经连接。 根据他们的工作,活生物体的移动速度更快或更慢。
受“临时”过程影响的大脑主要区域是背侧额叶皮层,尾状和
丘脑 。 前两个元素的模式相似,而在丘脑中,神经元改变了“点燃”的速度,即活动。 丘脑在许多情况下控制着运动和感觉信号,因此这种类器官可以根据执行某些动作所需的时间间隔来改变其神经元的速度。