Zvětšit obrázek

Dean Buonomano, neurobiolog a psychiatr, UCLA

Všeobecně se soudí, že v mozku máme nějaké struktury, které jsou schopny generovat, nebo odměřovat nějaké pravidelné časové úseky (děje, chemické reakce). Nejrozšířenější teorie myšlenku existence nějakého časovacího „mechanismu“ v mozku podporují. K mechanistickému pojetí vnímání času nás svádí objevy z oblasti molekulární biologie buňky, které ukazují jak například zkracováním „péra“ telomery si odměřují čas dělící se buňky.
Mladý neurobiolog  Dean Buonomano  předpovídá existenci  jiného mechanismu, který existenci fyzické přítomnosti nějakých vnitřních hodin zcela popírá. Celou záležitost vysvětluje na příkladu házení oblázků do rybníku. Vzedmuté vlnky nám samy začnou odměřovat, jak ten čas letí. Čím je vlnka dál od místa dopadu, tím delší čas danému ději odměřila. Buonomano předpokládá, že podobný proces se odehrává v našem mozku. Mozek neustále zpracovává podněty světelné záblesky, zvukové rázy, pocity bolesti,…, které mu v patřičné formě servírují naše čidla. V mozkových buňkách se tyto informace zpracovávají jako kaskáda po sobě jdoucích impulsů, které si mezi sebou mozkové buňky předávají. Každá z těchto reakcí si s sebou nese časový podpis (značku, vlnku). Děje v mozku jsou tedy kódovány pomocí těchto značek, které si sebou nesou časový údaj již od samého počátku svého vzniku. Žádný metronom, nebo etalon, který by naše přicházející vjemy cejchoval časovým údajem, nebo je třídil, tu není.

Na Kalifornské universitě v Los Angeles tuto teorii testovali na modelu tvořeném počítačovou sítí. Simulovali chování vzájemně propojených nervových buněk. Přičemž každý spoj mezi buňkami  v čase nepatrně zpozdil svoji odezvu. Signál se mozkem šířil jako „vlny“. Ukázalo se, že toto „vlnění“ (ne nepodobné vlnkám na hladině rybníku) je velmi dobře schopné určovat čas a posloupnost událostí šířících se danou sítí.

Toto řešení elegantně zasazuje každý nový stimul do časového rámce předchozích podnětů a v souvislosti s neustále probíhajícími „vlnami“ dalších impulsů v nervové síti je údaj konfrontován s ději, které mu předcházely i s těmi, které následovaly. To ale mění naše chápání významu jednotlivých vzruchů proudících ze smyslů do našeho mozku.

 

Změnou barvy počítačový model znázornil, jakým způsobem síť našich mozkových buněk vnímá pojem času a jak po sobě jdoucí impulsy si v sobě nesou údaj o časovém sledu událostí.
(Credit: Buonomano, UCLA)

Znamená to, že impulsy samy v sobě nesou i informaci časovou. A to bez ohledu na to, jaký charakter mají (jsou-li zpracovaným zábleskem světla nebo tónem hudby), i bez ohledu na to, jak silným signálem (amplitudou) jsou. Impulsy jsou tak nejen nositelem kvality vjemu, ale i jeho časovou značkou.  „Vlnky“ těchto signálů jsou tím, co je neustále konfrontuje s ostatními signály a co je časově škatulkuje.  

Při formulování této teorie nezůstalo jen u jejího testování na počítačovém modelu. Vědci učinili jednoduchý pokus i na dobrovolnících.  Ti měli za úkol odhadnout dobu mezi dvěma po sobě jdoucími tóny. Posluchačům ale měnili podmínky, za kterých je tyto tóny (se stále stejnou prodlevou) nechali poslouchat.

 

Hledat v mozku podobné biologické struktury jako ty, které odměřují čas našim buňkám prostřednictvím zkracujících se telomer, je zbytečné.

Ukázalo se, že vnímání doby trvání tohoto intervalu se nám mění a že jej ovlivňuje například to, pokud pauze předchází změť rušivých zvuků a vjemů. Podle vědců toto zjištění podporuje jejich teorii, že časovací mechanismus, který rozhoduje o vnímání libosti hudby a který nám dovoluje vnímat řeč, je založen právě na šíření vjemů mozkem zde popsaným způsobem. A že je zbytečné v našem mozku hledat nějakou strukturu, která by měla nastaveny časové děje a nějakým hormonálním, či jiným mechanismem, nám odměřovala čas na způsob našich náramkových hodinek.

Toto vnímání času naším mozkem vrhá poněkud nový pohled na některé mozkové poruchy. Časové strukturování informací je nezbytně nutné pro pochopení významu slov a vět. Je pravděpodobné, že za takovou dyslexií je právě porucha v „měření času“ naším mozkem. 

Vědci se už chystají začít snímat skutečné odpovědi od velkého počtu mozkových nervových buněk na skutečném mozku. Chtějí si tak ověřit, že to co napověděl počítač, že také platí.

Pramen: University of California - Los Angeles.