Dlaczego czas się wlecze albo pędzi jak szalony? Naukowcy odkryli w mózgu zegar, który tym zarządza

- Możemy z całych sił dbać o zdrowie swojego mózgu – zażywać ruchu, unikać niepotrzebnego stresu, wykonywać ćwiczenia mnemoniczne, dużo czytać, ale w obliczu tej choroby jesteśmy bezradni – mówiła mi May-Britt Moser podczas festiwalu naukowego Starmus, jaki odbywał się w Trondheim w roku 2017.

PRZECZYTAJ TEŻ: "Czy na pewno miarą sukcesu powinien być wzrost PKB?" Nobliści o roli nauki w XXI wieku na festiwalu Starmus

- Najpierw zidentyfikowaliśmy ten obszar mózgu, który, jak się wydaje, pełni kluczową funkcję w doświadczaniu upływu czasu – mówi prof. Moser w wywiadzie dla dziennika „Adresseavisen”. – Nie chodzi tu o czas mierzony zegarkiem, ale raczej o system pozwalający utrzymywać porządek wydarzeń.

Jest on zlokalizowany w bocznej części kory śródwęchowej położonej w płacie skroniowym. Tuż obok znajduje się obszar „mózgowego GPS” odpowiadający za orientację w przestrzeni, a za nim hipokamp, w którym to informacje o czasie i przestrzeni łączą się we wspomnienia krótkotrwałe.

Znalezienie i zrozumienie tego systemu zajęło badaczom wiele lat. W roku 2007 zainspirowany pracami Moserów nad neuronami „mózgowego GPS” w korze śródwęchowej dr Albert Tsao z Instytutu Kavli zaczął się uważniej przyglądać sąsiednim strukturom mózgu. Uznał, że w badaniach kory mózgowej warto się kierować zasadą poszukiwaczy złota, czyli eksplorować działki znajdujące się tuż obok tych, gdzie już odkryto eldorado. Jak się okazało, miał rację.

W bocznej korze śródwęchowej dr Tsao szukał powtarzających się sygnałów podobnych do tych, jakie odkryli Moserowie w komórkach siatkowych kodujących lokalizację w przestrzeni. Chciał takie znaleźć i odkodować ich znaczenie. Wkrótce jednak stracił zapał, bo neurony nie wykazywały aktywności w stałych sekwencjach. Podczas gdy komórki siatkowe aktywowały się z matematyczną precyzją, tworząc regularny sześciokątny wzór, neurony bocznej kory śródwęchowej zdawały się za każdym razem mieć unikatową sekwencję.

Dopiero po wielu miesiącach Tsao zrozumiał, iż ich sygnały zmieniają się w czasie, bowiem kodują właśnie... czas! I nie ma on nic wspólnego z czasem odmierzanym sekundami. 

Kolejny przełom w badaniach nastąpił w 2016 roku podczas eksperymentów, jakie Jørgen Sugar prowadził ze szczurami. Doktorant monitorował pracę mózgu zwierzęcia, podczas gdy poznawało one nowe, otwarte terytorium w poszukiwaniu kawałków czekolady.

Naukowcy doszli w końcu do wniosku, że mózg mierzy czas wydarzeniami. Kiedy dzieje się niewiele, to i aktywność neuronów jest nieduża, co mózg przyjmuje jako spowolnienie czasu. Gdy wydarzenia nabierają tempa, aktywność neuronów rośnie i mózgowy zegar przyspiesza.

To wzajemna współpraca neuronów w tej części mózgu decyduje o tym, czy dzień nam upłynie szybko, czy też będzie się ciągnąć w nieskończoność.

I jeśli chcesz mieć wrażenie, że żyjesz długo, po prostu nie rób nic ekscytującego (zastanów się tylko, czy na pewno o to ci chodzi?).

Norwegowie nazwali odkrytą strukturę w mózgu neuronowym zegarem. Nie jest to nasz jedyny wewnętrzny chronometr. Inny mechanizm informuje nas o tym, kiedy nadchodzi pora snu, inny uruchamia reakcję łańcuchową, gdy mamy się budzić po przespanej nocy.

- Nasze odkrycie otwiera wiele drzwi, rodzi nowe pytania i wyznacza kierunki, w jakich powinniśmy prowadzić dalsze studia – podsumował Edvard Moser podczas wykładu w Trondheim 30 sierpnia. – Jesteśmy o krok bliżej od zrozumienia, jak szybciej diagnozować oraz przeciwdziałać chorobie Alzheimera, która na początku atakuje akurat ten obszar mózgu.