Como o cérebro rastreia o tempo: pesquisadores descobrem o 'relógio neural' que marca nossas experiências e memórias.
O professor Edvard Moser diz que o estudo mostra que, alterando as atividades em que você se envolve, o conteúdo de sua experiência, você pode realmente mudar o curso do sinal de tempo e, assim, a maneira como você percebe o tempo. O "relógio neural" acompanha o tempo durante as experiências é precisamente o que Albert Tsao e seus colegas do Instituto Kavli de Neurociência da NTNU acreditam ter descoberto.
Coletividade EvolutivaCiência e tecnologiaComo o cérebro rastreia o tempo: pesquisadores descobrem o 'relógio neural' que marca nossas experiências e memórias.
Eles dizem que uma rede especial de células cerebrais expressa nosso senso de tempo dentro de experiências e memórias.Ele essencialmente fornece registros de data e hora para eventos e mantém o controle da ordem deles - como um sistema de arquivamento.
Esta área do cérebro onde o tempo é experimentado foi encontrada ao lado da área que codifica para o espaço por pesquisadores do Instituto Kavli de Neurociência de Sistemas na Noruega.
"Esta rede fornece registros de data e hora para eventos e acompanha a ordem dos eventos dentro de uma experiência", disse o professor Edvard Moser, ganhador do Prêmio Nobel e diretor do Instituto Kavli, da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU).
O professor Edvard Moser diz que o estudo mostra que, alterando as atividades em que você se envolve, o conteúdo de sua experiência, você pode realmente mudar o curso do sinal de tempo e, assim, a maneira como você percebe o tempo.
O "relógio neural" acompanha o tempo durante as experiências é precisamente o que Albert Tsao e seus colegas do Instituto Kavli de Neurociência da NTNU acreditam ter descoberto. Ao registrar a partir de uma população de células cerebrais, os pesquisadores identificaram um forte sinal de codificação de tempo dentro do cérebro.
"Nosso estudo revela como o cérebro faz sentido do tempo como um evento é experimentado", disse Albert Tsao no Instituto Kavli de Neurociência da NTNU.
'A rede não codifica explicitamente o tempo.
"O que nós medimos é antes um tempo subjetivo derivado do fluxo contínuo da experiência."
O relógio neural opera organizando o fluxo de nossas experiências em uma sequência ordenada de eventos.
Esta atividade dá origem ao relógio do cérebro para o tempo subjetivo.
A experiência e a sucessão de eventos dentro da experiência são, portanto, a substância da qual o tempo subjetivo é gerado e medido pelo cérebro.
"Hoje, temos uma boa compreensão do modo como nosso cérebro processa o espaço, enquanto nosso conhecimento do tempo é menos coerente", diz Edvard Moser.
O espaço no cérebro é relativamente fácil de investigar.
Consiste em tipos de células especializadas que são dedicadas a funções específicas. Juntos, eles constituem as porcas e parafusos do sistema ”, diz ele.
Em 2007, o então doutorado do Instituto Kavli Albert Tsao partiu para decifrar o código do que estava acontecendo no enigmático córtex entorrinal lateral (LEC), a área do cérebro está bem ao lado do córtex entorrinal medial (MEC), onde sua supervisores descobriram células da grade.
"Eu esperava encontrar uma célula operacional semelhante que revelasse a identidade funcional dessa rede neural", diz Kavli Allbert Tsao.
“Não parecia haver um padrão para a atividade dessas células. O sinal mudou o tempo todo, diz o professor Edvard Moser.
Foi somente nos últimos dois anos que os pesquisadores começaram a suspeitar que o sinal estava de fato mudando com o tempo.
De repente, os dados recodificados começaram a fazer sentido.
O tempo é um processo não-equilibrado. É sempre único e está mudando ”, diz Edvard Moser.
"Se essa rede estivesse realmente codificando o tempo, o sinal teria que mudar com o tempo para registrar as experiências como memórias únicas."
“A atividade nessas redes neurais é tão distribuída que o próprio mecanismo provavelmente está na estrutura de conectividade dentro das redes. O fato de poder ser moldado em vários padrões únicos implica um alto nível de plasticidade ”, diz Edvard Moser.
“Acredito que redes distribuídas e a combinação de estruturas de atividade podem merecer mais atenção no futuro. Com este trabalho, encontramos uma área com atividade tão fortemente relacionada ao tempo de um evento ou experiência, que pode abrir um novo campo de pesquisa.
Em 2016, o candidato a PhD Jorgen Sugar juntou-se ao projeto Kavli para realizar um novo conjunto de experimentos que testariam a hipótese de que a rede LEC codificava para o tempo episódico. Em um experimento, um rato foi apresentado a uma ampla gama de experiências e opções de ação. Estava livre para correr, investigar e perseguir pedaços de chocolate enquanto visitava uma série de ambientes de espaço aberto.
"A singularidade do sinal de tempo durante este experimento sugere que o rato teve um registro muito bom de tempo e seqüência temporal de eventos durante as duas horas que o experimento durou", diz Jorgen Sugar.
"Conseguimos usar o sinal da rede de codificação de tempo para rastrear exatamente quando ocorreram vários eventos."
No segundo experimento, a tarefa foi mais estruturada com um leque mais restrito de experiências e opções de ação.
O rato foi treinado para perseguir pedaços de chocolate enquanto virava para a esquerda ou para a direita em um labirinto de figura 8.
"Com essa atividade, vimos o caráter de mudança de sinal de codificação de tempo, de sequências únicas no tempo para um padrão repetitivo e parcialmente sobreposto", diz Kavli Allbert Tsao.
Por outro lado, o sinal do tempo tornou-se mais preciso e previsível durante a tarefa repetitiva.
Os dados sugerem que o rato tinha uma compreensão refinada da temporalidade durante cada volta, mas uma compreensão pobre do tempo de colo a colo e do início ao fim ao longo do experimento.
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