Hvorfor flyver tiden, når du har det sjovt? studiet kaster lys


Hvorfor flyver tiden, når du har det sjovt? studiet kaster lys

Tiden ser ud til at passere meget hurtigt, når vi har det sjovt, eller står stille, når vi keder os. I århundreder har den subjektive opfattelse af tiden optaget forskere, filosofer og kunstnere ens. Nu kan et team af neuroscientists have fundet den neurobiologiske forklaring på, hvorfor vi opfatter tiden forskelligt.

Forskere er begyndt at forstå det neurobiologiske grundlag for vores forskellige tidsperspektioner.

Nogle studier i psykologi har vist, at følelser påvirker måden vi opfatter tid på. Frygt og stress forvrænges tid, og få det til at se længere ud end det virkelig er, mens dage ser ud til at flyve, når vi er på ferie.

Hvorfor sker dette? Hvordan hjernen "trick" os til at tænke tiden er længere eller kortere end den faktisk er? Og kan vi finde de områder i vores hjerne, der er ansvarlige for, hvordan vi oplever tid?

I et forsøg på at besvare disse grundlæggende spørgsmål har et team neurovidenskabere på Champalimaud Center for det ukendte i Lissabon, Portugal, undersøgt den neurale aktivitet i visse dele af musens hjerne.

Studien - ledet af Joe Paton, leder af Learning Lab ved Champalimaud Neuroscience Programmet - er blevet offentliggjort i tidsskriftet Videnskab .

Hypoteser om dopaminens rolle i tidens opfattelse

Dopamin er en hjerne kemikalie, eller neurotransmitter, der normalt er forbundet med hjernens nydelsescentre. Dopamin er involveret i belønning, motivation, læring, afhængighed, såvel som i bevægelse og opmærksomhed.

Forskere ved Champalimaud Center antydede, at dopaminfrigivende neuroner også kan spille en rolle i, hvordan vi opfatter tiden. De antog dette fordi dopaminerge neuroner findes i en dyb struktur af hjernen kaldet substantia nigra pars compacta, og skader på dette område er blevet bemærket under neurologiske forhold, hvor tidsopfattelsen er påvirket.

Substantia nigra er en stor pigmenteret klynge af neuroner placeret i midterbenet, og den er opdelt i to dele: pars reticulata og pars compacta. Cellerne i den sidstnævnte del syntetiserer dopamin og "sender" det til andre områder af hjernen med ansvar for bevægelse, såsom striatum.

The substantia nigra pars compacta spiller en central rolle i tidsmæssig behandling. Dens indflydelse på tidens opfattelse og bevægelse kan ses i Parkinsons sygdom, en tilstand forbundet med død af dopaminneuroner i pars compacta.

Forskerholdet havde tidligere studeret striatum i gnavere i et forsøg på at forstå, hvordan hjernen anslår og holder styr på tiden. Deres forskning havde afsløret, at fjernelse af input af dopaminneuroner til striatum "kan forårsage et selektivt underskud i timing."

Undersøgelse af tidsforståelse hos mus

Til deres nye undersøgelse uddannede forskerne mus til at udføre en opgave, der involverede timing.

Vurdering af opfattelsen hos dyr er udfordrende, da dyr ikke kan rapportere om deres erfaring. Så i årtier har forskere uddannet dyr til at foretage kategoriske domme i stedet, og de har brugt disse vurderinger til at drage konklusioner om, hvad dyrene kan opleve.

For at vurdere tidens opfattelse uddannede forskere mus til at "vurdere, om varigheden af ​​intervallet mellem to toner var kortere eller længere end 1,5 sekunder." Paton forklarer, at musene blev "temmelig gode" på dette efter måneder af træning.

Mus angav deres valg ved at placere deres snoet enten ved en ret port for et kortere interval eller en venstre port for et længere interval.

Intervallet mellem toner blev lavet til at variere under testen, og forskere belønnede musene, da de estimerede tiden korrekt.

I anden del af undersøgelsen var holdet bekymret for at undersøge den elektriske aktivitet af dopaminneuroner i substantia nigra pars compacta.

For at gøre dette brugte de moderne molekylære og genetiske værktøjer til at måle og manipulere dopaminneuroner på en hurtig tidsplan.

Ved hjælp af fiberfotometri målt forskere de signaler, der afspejlede den dopaminneurons elektriske aktivitet. Nærmere bestemt gjorde de neuronerne fluorescerende, når de var aktive og målte intensiteten af ​​det udsendte lys.

Dopaminneuroner forbundet med tidsopfattelse

"[Fluorescens] er en indikator for den elektriske aktivitet af en række af disse neuroner omkring den optiske fiber spids, så det tillod os at indirekte overvåge variationen af ​​disse neuroner 'aktivitet under opgaven," forklarer Paton.

Forskere bemærkede, at den neurale aktivitet steg i begyndelsen af ​​den første og anden tone. Dette viste, at dopaminneuronerne var aktivt involveret i opgaven.

Endnu vigtigere varierede den neurale aktivitet i intensitet. Forskere var i stand til at korrelere amplituden af ​​neurale aktiviteter med dyrens tidsdom.

"Hvad vi så, var, at jo større stigningen i neurale aktiviteter [ved første og anden tone], desto mere tendens dyrene til at undervurdere intervallets varighed," siger Ph.D. Kandidat og studie medforfatter Sofia Soares. "Og jo mindre stigningen, jo mere dyret overvurderede varigheden."

Forskere var således i stand til at etablere en klar sammenhæng mellem dopaminneuroner og hvordan hjernen opfatter tid.

Men forskerne havde også brug for at etablere årsagssammenhæng.

Dommedag kontrolleret af dopaminneuroner

For at gøre dette måtte de se, om den neurale aktivitet rent faktisk kan fremkalde ændringer i, hvordan tiden opfattes.

Ved hjælp af en teknik kaldet optogenetik manipulerede forskere selektivt og hurtigt dopaminneuroner for at se, hvordan de påvirker dyrenes evne til at vurdere tidsintervaller.

I optogenetik modificeres hjerneceller genetisk for at blive lysfølsomme. Teknikken gør det muligt for forskere at målrette og styre specifikke celler ved hjælp af lysfølsomhed. Teknikken bruges mest i neurovidenskab.

Efter at have ændret musens neuroner, lagde holdet derefter "tavs" og "aktiverede" dopaminneuroner ved hjælp af lys.

Vi fandt ud af, at hvis vi stimulerede neuronerne, havde musene en tendens til at undervurdere varigheden, og hvis vi tavlede dem, havde de tendens til at overvurdere det. Dette resultat sammen med de naturligt forekommende signaler, vi observerede i de foregående eksperimenter, viser, at aktiviteten af ​​disse neuroner var tilstrækkelig til at ændre måden dyrene dømte på tidens gang. Dette var det store resultat af vores undersøgelse."

Joe Paton

Resultater sandsynligvis at gælde for mennesker

Det er meget sandsynligt, at disse resultater kan ekstrapoleres til mennesker, forklarer Paton, da det neurale kredsløb sandsynligvis er ens.

Men han advarer om, at i betragtning af begrænsningerne af gnaverstudier, kan vi ikke gøre endelige påstande om, hvad musene "opfattes".

Dyr kan ikke rapportere om deres egne opfattelser, så hvad forskere har målt i denne undersøgelse, er ikke percept per se.

"Når vi studerer dyr, er det eneste, vi kan måle, dyrets adfærd. Men vi er aldrig sikre på, hvad de opfatter," siger han. "Vi fortolker dette som" en subjektiv oplevelse af dyret ", men det er ikke mere End en fortolkning. Og det er det bedste, vi kan gøre."

Hvis den samme mekanisme gælder for mennesker, kan dette imidlertid have betydelige konsekvenser for behandlingen af ​​lidelser, der involverer dysfunktioner i det dopaminerge system. Sådanne forhold omfatter opmærksomhedsunderskud og stofmisbrug.

Læs om, hvordan stamceller kunne give en ny behandling for Parkinsons sygdom.

7 Days Adventure With God - FULL MOVIE (Video Medicinsk Og Professionel 2019).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Medicinsk praksis