La gestione del tempo nel cervello umano
Il tempo è una dimensione essenziale della nostra vita. I nostri giorni sono scanditi da ritmi e tempi che ci consentono di interagire con l’ambiente che ci circonda. Ma come riesce il nostro cervello a regolare e adattare la percezione del tempo in base alle nostre esigenze? Una recente ricerca ha fornito nuove risposte a questa domanda, attraverso lo studio di una particolare specie di topi, i topi cantori di Alston.
Il ritmo della vita
La vita ha un ritmo impegnativo. A volte, sembra scorrere più velocemente o più lentamente di quanto desidereremmo. Nonostante ciò, ci adattiamo. Seguiamo il ritmo delle conversazioni, manteniamo il passo con la folla che cammina sui marciapiedi delle città. “Ci sono molte situazioni in cui dobbiamo compiere la stessa azione ma a ritmi diversi. Quindi la domanda è: come fa il cervello a farlo”, afferma Arkarup Banerjee, professore assistente presso il Cold Spring Harbor Laboratory.
Decifrare i meccanismi cerebrali
Adesso, Banerjee e i suoi collaboratori hanno scoperto un nuovo indizio che suggerisce che il cervello modifica il nostro processamento del tempo per soddisfare le nostre esigenze. E questo è in parte grazie a un piccolo animale rumoroso del Costa Rica chiamato topo cantore di Alston.
Questa particolare specie è nota per le sue vocalizzazioni udibili dall’uomo, che durano diversi secondi. Un topo emette un grido di desiderio e un altro risponde con una melodia propria. Notabilmente, la canzone varia in lunghezza e velocità. Banerjee e il suo team hanno cercato di determinare come i circuiti neurali nel cervello dei topi governino il tempo della loro canzone.
Implicazioni e scoperte più ampie
La collaborazione tra ricercatori
In collaborazione con Michael Long della New York University, Feng Chen e Shaul Druckmann della Stanford University, il neuroscienziato del Cold Spring Harbor Laboratory Arkarup Banerjee sta utilizzando i topi cantori per comprendere come il nostro cervello controlli il tempo e la comunicazione. Questi studi possono offrire preziosi spunti su condizioni neurologiche che influenzano la nostra capacità di parlare, inclusi ictus e disturbi della comunicazione.
La scoperta nel cervello dei topi
I ricercatori hanno finto di impegnarsi in duetti con i topi mentre analizzavano una regione del loro cervello chiamata corteccia motoria orofacciale (OMC). Hanno registrato l’attività dei neuroni per molte settimane. Hanno poi cercato differenze tra canzoni con durate e tempi distinti.
Hanno scoperto che i neuroni dell’OMC si impegnano in un processo chiamato scalatura temporale. ”Invece di codificare il tempo assoluto come un orologio, i neuroni tracciano qualcosa come il tempo relativo”, spiega Banerjee. “In realtà rallentano o accelerano l’intervallo. Quindi, non è come uno o due secondi, ma 10%, 20%.”
Le implicazioni della scoperta
La scoperta offre nuove intuizioni su come il cervello genera la comunicazione vocale. Ma Banerjee sospetta che le sue implicazioni vadano oltre il linguaggio o la musica. Potrebbe aiutare a spiegare come il tempo viene calcolato in altre parti del cervello, permettendoci di adattare vari comportamenti di conseguenza. E ciò potrebbe dirci di più su come funzionano i nostri meravigliosamente complessi cervelli.
“È questo blocco di carne di tre libbre che ti permette di fare tutto, dalla lettura di un libro all’invio di persone sulla luna”, dice Banerjee. ”Ci fornisce flessibilità. Possiamo cambiare al volo. Ci adattiamo. Impariamo. Se tutto fosse uno stimolo-risposta, senza opportunità di apprendimento, niente che cambia, nessun obiettivo a lungo termine, non avremmo bisogno di un cervello. Crediamo che la corteccia esista per aggiungere flessibilità al comportamento.”
In altre parole, aiuta a renderci ciò che siamo. La scoperta di Banerjee potrebbe avvicinare la scienza alla comprensione di come i nostri cervelli ci permettono di interagire con il mondo. Le possibili implicazioni per la tecnologia, l’educazione e la terapia sono illimitate quanto la nostra immaginazione.
La percezione temporale nel cervello: tempo assoluto e relativo