Wissenschaftler glauben, dass wir die Zeit mit zwei biologischen Uhren wahrnehmen

Bist du heute pünktlich aufgewacht? Bist du fertig geworden, hast gefrühstückt und bist pünktlich zur Schule, zum College oder zur Arbeit gekommen? Wir danken Ihrem Gehirn, dass es Ihnen hilft, die Zeit richtig zu berechnen. Schließlich ist unsere Fähigkeit, den Lauf der Zeit zu erkennen, eine grundlegende Fähigkeit im Alltag.

Aber wie kann das Gehirn eine so schöne Uhr haben? Neurowissenschaftler glauben, dass wir unterschiedliche neuronale Systeme haben, um verschiedene Arten von Zeit zu verarbeiten, wie zum Beispiel um den Tagesrhythmus aufrechtzuerhalten oder um Körperbewegungen zu kontrollieren und das Bewusstsein für den Lauf der Zeit zu erhalten.

Bis vor kurzem glaubten Wissenschaftler, dass die letztgenannte Art der Verarbeitung - bei der man merkt, dass man beispielsweise stundenlang fernsieht - von einem einzigen Gehirnsystem aufrechterhalten wird. Neue Untersuchungen zeigen jedoch, dass die Theorie, dass wir nur eine neuronale Uhr haben, sehr einfach ist.

Eine neue Sichtweise

Im Gegensatz zu bisher durchgeführten Studien haben Forschungen von Neurowissenschaftlern an der University of California und Veröffentlichungen im Journal of Neuroscience gezeigt, dass wir eine alternative Methode zum Verstehen des Zeitablaufs haben. Darüber hinaus schlagen die Autoren der Studie vor, dass wir eine zweite biologische Uhr haben, die parallel zu unserer primären neuronalen Uhr arbeitet.

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Frühere Umfragen deuteten darauf hin, dass eine als Striatum bekannte Gehirnregion für unsere biologische Uhr verantwortlich ist, die in Zusammenarbeit mit anderen Teilen des Kortex zeitliche Informationen integriert. Ein Hinweis auf diese Funktion ist bei Patienten mit Morbus Parkinson zu finden. Dies ist ein degeneratives Problem, bei dem Informationen nicht mehr in das Striatum gelangen und es für Menschen schwierig ist, den Verlauf der Zeit zu bemerken.

Dieses Bewusstsein erfordert jedoch, dass das Gehirn nicht nur die Zeit misst, sondern auch die Erinnerung an die Vergangenheit bewahrt. Die Wissenschaft hat lange gewusst, dass der Hippocampus ein grundlegender Rahmen für die Erinnerung an vergangene Erfahrungen ist. Aus diesem Grund glauben sie, dass dieser Teil des Gehirns auch mit unserer Vorstellung von Zeit zusammenhängt.

Studien haben die elektrischen Impulse der Gehirnaktivität bei Tieren aufgezeichnet und gezeigt, dass Neuronen im Hippocampus bestimmte Zeitpunkte signalisieren, der Hippocampus wird jedoch nicht immer zur Aufzeichnung verwendet. Tatsächlich können sich Menschen, die einen Hippocampusschaden erlitten haben, leicht an kurze Zeiträume erinnern, aber es ist schwierig, lange Intervalle wieder aufzunehmen. All diese Schlussfolgerungen veranlassten die Forscher, den Hippocampus mit unserer biologischen Uhr in Verbindung zu bringen.

Die wissenschaftliche Methode

Um ihre Theorie zu untermauern, führten Neurowissenschaftler Tests an Mäusen mit einem Trainingssystem durch und injizierten eine Chemikalie, die vorübergehend die Funktionen des Hippocampus blockierte. Sie kamen daher zu dem Schluss, dass dieser Körperteil für die Unterscheidung zwischen ähnlichen Zeitintervallen wichtig ist, jedoch nicht erforderlich ist, wenn die Intervalle sehr unterschiedlich sind.

Dies führte sie zu dem Schluss, dass die Struktur zwar eine Rolle für unsere Zeitwahrnehmung spielt, diese Funktion jedoch sehr spezifisch ist und nur für verschiedene ähnliche Zeiträume auf langen Skalen dient, dh es ist eine Frage von Minuten. Wenn Sie beispielsweise feststellen können, ob Ihr Bad 10 oder 15 Minuten gedauert hat, liegt dies an Ihrem Hippocampus. Wenn Sie jedoch den Unterschied zwischen 60 und 90 Sekunden bemerken, arbeiten andere Gehirnregionen an Ihrer internen Uhr.

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Der Hippocampus ist möglicherweise nicht zuverlässig für Ereignisse, die im Sekundentakt stattfinden, aber er kann mit Sicherheit das schnelle Vergehen von Momenten erkennen. Wenn wir bedenken, dass der gestreifte Körper in der Lage ist, die Zeit in Sekunden aufzuzeichnen, schlagen die Autoren vor, dass die beiden Strukturen miteinander konkurrieren. Ein Beweis dafür ist, dass der gestreifte Körper, wenn der Hippocampus blockiert ist, effizienter funktioniert als gewöhnlich, wie aus Mäusetests hervorgeht.

Natürlich ist die Beschädigung Ihres Hippocampus nur zur besseren Kalibrierung Ihrer biologischen Uhr eine Option, die eine Reihe von Konsequenzen hätte. Wenn dies jedoch wirklich möglich wäre, könnten wir nach Ansicht der Forscher den Verlauf kurzer Zeiträume viel besser erfassen.

Da sich herausgestellt hat, dass die beiden Strukturen getrennt und antagonistisch wirken, besteht der nächste Schritt in der Untersuchung darin, zu verstehen, ob eine hemmende Beziehung zwischen dem Hippocampus und dem gestreiften Körper besteht, die bewirkt, dass eine nicht mehr funktioniert, wenn die andere aktiv ist.