Как наш мозг чувствует время

Чувство времени может быть связано с формированием специальных нейронных контуров, фиксирующих каждый отдельно взятый временной промежуток. Это можно сравнить с набором хронометров со всеми возможными вариантами циферблата, диапазоном от нескольких миллисекунд до часов и дней.
 
Электроэнцефалограмма спящего мозга. В отличие от сердечного ритма, электрические импульсы мозга не отличаются временнóй регулярностью и ритмом. (Рисунок Isisbridge.)

Наше чувство времени отличается одновременно удивительной точностью и удивительной же растяжимостью. Ни один барабанщик или перкуссионист не мог бы играть на своих инструментах без точного ощущения темпоритма; впрочем, это касается вообще всех музыкантов. С другой стороны, наше индивидуальное восприятие может сокращать и растягивать секунды, минуты и часы, не особо сверяясь с сигналами точного времени. Почему так происходит, учёные до сих пор не знают. В отличие, например, от слуха, зрения и пр., в нашем мозгу нет конкретных зон, ответственных за чувство времени, что сильно затрудняет изучение этого феномена.
 
Вместе с тем чувство времени необходимо нам не только для того, чтобы заниматься музыкой или планировать деловые встречи: координация мышечных усилий и движений напрямую зависит от точности этого чувства.
 
На сегодня исследователи имеют несколько теорий о том, как в нашем мозгу течёт время. Одна из них предполагает существование нейронного метронома (аналога наручных часов), нервного контура, по которому периодически проходит возбуждение. По другой версии, решающую роль в ощущении времени играет усилие, затраченное на поддержание нервного сигнала. То есть чем больше внимания мы уделяем чему-либо, тем больше энергии тратится на нервный импульс и, соответственно, тем сильнее «растянется» ощущение времени.
 
Исследователи из Университета Брэдфорда (Великобритания) в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society B, описали собственную модель представления времени нашим мозгом. По их мнению, временнóму параметру любого действия, процесса, в который мы вовлечены, соответствует нейронный канал, который «выучивает» частоту, длительность и прочие временные характеристики событий.
 
Учёные предлагали добровольцам просмотреть сотню световых вспышек и прослушать сотню звуковых сигналов определённой длительности. Таким образом мозг участников эксперимента запоминал определённую длительность звука или световой вспышки. Затем испытуемые видели или слышали сигнал большей продолжительности. При этом у всех обнаруживалось субъективное удлинение нового сигнала. Иными словами, если человек «тренировался» на сотне световых вспышек длительностью в 150 мс и если после этого возникал сигнал в 300 мс, мозг воспринимал его ещё более длительным — например, в 400 мс. Причём чем ближе новый сигнал по длительности был к «тренировочным», тем вероятнее была ошибка, а чем сильнее он отличался, тем вернее мозг определял его длительность.
 
Обнаруженный феномен исследователи объясняют так: в ответ на любое раздражение в мозгу формируется «временной канал» из нейронов, которые отсчитывают длительность, частоту и прочие подобные характеристики события. Со временем эти нейроны устают, как это произошло в эксперименте после сотни тренировочных звуковых и световых сигналов. В результате раздражитель, которые обладает близкими временными характеристиками, попадает в обработку к уставшим нейронам, но те, ввиду усталости, уже не могут чётко определить длительность сигнала. Если же новый сигнал сильно отличается от тех, что были, специально под него формируется новый «временной канал», который более ясно определит его длительность.
 
Эта остроумная теория, безусловно, может прояснить механику процесса восприятия времени. Однако она не говорит, в чём причина известных замедлений индивидуального времени в критических ситуациях, когда «вся жизнь проходит перед глазами». Скорее всего, феномен восприятия времени имеет комплексную природу, и на замедление/растяжение могут оказывать сильное влияние психологические факторы, не имеющие ничего общего с рутинной работой нейронных «временных каналов».
 
Подготовлено по материалам Wired.