Sokunkkal akár naponta előfordul az ismerős érzés: egy teendőről azt gondoljuk, hogy pár perc alatt végzünk vele, mégis döbbenten vesszük észre, hogy már fél óra is eltelt, mire befejezzük a rutinfeladatnak számító időtöltést. „Pedig időben elindultam” – korholjuk magunkat a megbeszélt találkozóról, adott esetben a munkahelyről késve ám a notórius késők általában legközelebb is beleesnek a csapdába. Van akinél egyszerű nemtörődömség az ok, de elképzelhető, hogy pusztán szervezetünk időérzékelésének válnak áldozatai.

Mit művel az agyunk?

A kérdésre a választ a neurológia tudománya adhatja, az agy időérzékelésével foglalkozó kutatók felfedezéseiből megtudhattuk, hogy agyunk valószínűleg a legnagyobb teljesítményű, paradox módon ugyanakkor az egyik legpontatlanabb eszköz, amit időmérésre használhatunk.

A látszólagos ellentmondást viszonylag egyszerű válasszal lehet feloldani: időérzékelésünk sosem lehet pontos. Ha figyeljük, ahogy egy digitális órán váltakoznak a másodpercek, az objektív idő világába kerülünk: egy ilyen esetben egy perc mindig 60 másodpercig fog tartani. Agyunk számára azonban ugyanezen időtartam meglehetősen relatív, mivel belső biológiai óránk igencsak szubjektív. A másodpercmutatóhoz hasonlóan agyunk is apró impulzusokat használ „viszonyítási pontként”. Miután megfelelő mennyiségű impulzus lezajlott, agyunk rögzíti, hogy egy bizonyos időegység (jelen esetben másodperc) eltelt. Azonban ezeket az impulzusokat befolyásolhatják különböző szerek (stimulánsok, pl. koffein, vagy kábítószerek, pl. marihuána), illetve egyéb külső, vagy élettani hatások.

Tegyük fel, hogy 60 másodpercig tart, amíg átsétálunk a házunk előtti zebrán, belső óránk azonban csak 50 impulzust „rögzít”, ha álmosak vagyunk. Ha azonban a reggel eszpresszónk után, frissen, üdén indulunk el otthonról, akár 100 impulzust is „mérhetünk”, mivel a koffein szó szerint felgyorsítja a belső óránkat. Ilyenkor az objektív 60 másodpercnek kétféle változata kerül be a memóriánkba.

Akkor honnan tudjuk valójában, hogy mennyi az idő?

Bár többféle emlékünk fűződik ugyanannak az időtartamnak a hosszúságához, agyunk jó közelítéssel mégis meg tudja állapítani, hogy mennyi ideig tart az adott intervallum. Warren Meck neurológus az io9.com tudományos portálnak nyilatkozva elmondta, agyunk egy úgynevezett Gauss-eloszlás segítségével határozza meg (lásd az alábbi ábrát). Ez annyit jelent, hogy minden cselekedetünk esetében agyunk elraktározza, hogy mennyi ideig tart az adott cselekmény, majd később a korábbi minták közül véletlenszerűen választ ki egyet.

Agyunk korábbi emlékeink alapján véletlenszerűen választja ki az időérzetet

„Ez elég esetlegesnek tűnik, azonban a jó hír, hogy az átlagot tekintve pontosan fel tudjuk mérni, hogy mennyi ideig tart például a zebrán átkelni” – magyarázta Meck. „Azonban az időérzékünk kizárólag az objektív időnek ezekre a többé-kevésbé eltorzított emlékeire tud építeni, annak ellenére, hogy fizikailag ugyanolyan hosszú időintervallumokról beszélünk.”

Több órát is tudunk „kezelni”

A fentiekből kiderült, hogy hiába próbálkozunk, saját fiziológiánk miatt nem lehetünk olyan pontosak, mint egy svájci óra. Ennek ellenére – illetve egészen pontosan ennek köszönhetően – azonban lehetőségünk nyílik rá, hogy egyszerre akár több dologgal is foglalkozzunk. Ez pedig nem csak emberi sajátosság, ugyanis a kutatások szerint akár a patkányok is képesek egyszerre több belső órát „futtatni” az agyukban.

Két-három, de akár több időmérő folyamatot is tudunk kezelni egyszerre

sxc.hu

Embereknél egyszerre legalább két belső óra is ketyeg: az egyik felel az úgynevezett „cirkadián ritmusért”, amely az alvás és az ébrenlét fázisait szabályozza. Ez az egyik legfontosabb és legalapvetőbb biológiai óra, amelynek még olyan kezdetleges organizmusoknál is megfigyelhető, mint az algák. A másik folyamat pedig a feljebb részletezett belső időérzet, amely képes megállapítani, hogy egy adott tevékenység mennyi időt vesz igénybe.

Meck egyik kollégája, Catalin V. Buhusi egy kísérletben bizonyította be, hogy agyunk egy meglehetősen bonyolult folyamatnak köszönhetően képes több belső óra működését is kezelni. A vizsgálat során patkányoknak tanította be, hogy három kapcsolót három különböző időegység eltelte után nyomják meg, a rendszer pedig táplálékkal jutalmazta őket érte. Az egyik kapcsolót 10, a másodikat 30, a harmadikat 90 másodpercenként kellett megnyomniuk. Erre a vizsgált állatok mindegyike képes volt, azonban ennél meglepőbb, hogy jóval absztraktabb módon is képesek voltak kezelni a különböző időtartamokat: ha például a 30 másodperces kapcsolót kiiktatták, a patkányok gond nélkül kihagyták ezt a lépést és a 10 másodperces után a 90-es gombot nyomták le. Ha pedig az első kapcsolót zárták le a kutatók, a patkányok sikeresen „kalibrálták újra” agyukat és vették az akadályt. Buhisi szerint ez azt támasztja alá, hogy a patkányok is képesek több belső órát futtatni egyszerre.

Ön, kedves olvasó, jelenleg is valószínűleg három belső órát működtet egyszerre: a cirkadián ritmust, egy belső órát, amely érzékeli, hogy mennyi ideig tart végigolvasni ezt a cikket, illetve egy harmadikat, amely tudatja Önnel, hogy mennyi idő van még hátra a mai napból. Ha azonban emellett dobol a lábával, esetleg emellett még teáját is kevergeti, valószínűleg két további időmérő folyamat is „fut” az agyában.

Nem meglepő módon agyunk ezen kifinomult „időzítő” funkciójának kulcsfontosságú szerepe van mozgáskoordinációnk alakításában is. Időérzékünk és a környezetünk változásaira adott reakcióink az agyműködés legmélyebb rétegeiben kapcsolódnak össze. Egyszerűbben megfogalmazva: két tevékenység időtartamának felmérése, illetve két tevékenység egyidejű végrehajtása csaknem ugyanazt jelenti az agy számára.

A különféle stimulánsok nem csak időérzékelésünket, hanem az idő feldolgozását is befolyásolják. A koffein, mint azt feljebb már leírtuk, felgyorsítja belső óránkat: ha agyunk normál esetben például 60 impulzust regisztrál 60 másodpercként, egy koffeinlöket után ez akár 100 impulzusra is felszökhet. Ennek eredményeként két dolog történik: amikor visszaemlékszünk, hogy mit csináltunk kávézás után, egy perc rövidebbnek fog tűnni, mint az a 60 másodperc, ameddig valójában tartott. Vagyis a gyors belső óra hatására gyorsabbnak érzékeljük az idő múlását. Emellett azonban részletesebben emlékszünk az eseményekre, mivel a 60 másodperc alatt rögzített 100 impulzus nagyobb mennyiségű adat befogadását is jelenti, vagyis több minden jut majd eszünkbe a reggeli kávét követő időszakról.
A fenti példát megfordítva érthető meg például az Alzheimer-kór működése is: az emlékezet fokozatos romlásától szenvedő betegek időérzete működik ugyan, azonban az egyes impulzusokhoz kötődő emlékeket agyuk kevésbé „menti el”, így nehezebben emlékeznek adott dolgokra, illetve kevésbé tudják megítélni, hogy mennyi időt töltöttek el egy-egy feladat elvégzésével.

Az időérzékelés többszörösen összetett rejtély, agyunk, amely egyrészt rendkívül pontos, más szempontból rendkívül megbízhatatlan időmérő

sxc.hu

Az Alzheimer-kór egyik gyakori kezelési módja az acetilkolin nevű idegi átvivő-anyag (neurotranszmitter) pótlása. Ez a vegyület segíti az idegvégződésekben áramló jelek átvitelét egyik idegszálról a másikra. Hatása hasonlít a koffeinéra, azonban a kávé hatóanyagával ellentétben nem befolyásolja a szervezet dopaminreceptorait, így nem „gyorsítja fel” a szervezetet. Röviden megfogalmazva: az agyi impulzusok jobb rögzítését teszi lehetővé, anélkül, hogy megnövelné azok számát.

A „lelassulást” előidéző marihuána fogyasztása ezzel szemben azonban egyrészt lelassítja az acetilkolin segítségével áramló idegi jeleket, és felgyorsítja a dopamin-rendszert. Vagyis aki elszív egy füves cigarettát, azt tapasztalhatja, hogy szívverése felgyorsul, ugyanakkor rövidtávú memóriája nehézkesebbé válik.

Gyorsabb a fül, mint a szem

Bár a fény terjedési sebessége sokszorosa a hangénak, agyunk mégis fordítva érzékeli a két inger beérkezését, ennek ellenére meglepő pontossággal képes reagálni, akár a másodperc ezredrésze alatt lezajló történésekre is. Virginie van Wassenhove biológus, a francia NeuroSpin agykutató központ munkatársa végzett vizsgálatokat ezen a téren, feltérképezve, hogy agyunk milyen módon állapítja meg az egy másodperces időtartamon belül lezajló események sorrendjét – ennek kapcsán pedig arra a megállapításra jutott, hogy amit látunk, illetve amit hallunk, befolyásolhatja időérzékelésünket is.

„A kísérleti alanyok agykérgének aktivitását figyeltük” – magyarázta van Wassenhove a vizsgálat menetét” Eközben pedig egymással egy időben lezajló villanásnak és egy hanghatásnak tettük ki őket. A hallásért felelős agyterület 12 milliszekundumos, míg a látóideg 50 milliszekundumos késéssel reagált. Vagyis az agyunk lassabban dolgozza fel, amit látunk, mint amit hallunk. Egyelőre nem tudjuk, hogy ezt mi okozza, lehet, hogy a szemben lezajló fotokémiai folyamatok, de lehet, hogy egyszerűen a jelek feldolgozásához van szüksége a szervezetnek több időre.”

A szakember azonban rámutat, hogy ezen eltérés ellenére, agyunk különbséget tud tenni az egymást mindössze 20 milliszekundumos eltérésekkel követő villanások és hanghatások között, függetlenül attól, hogy a két agyterület aktivitása között 38 milliszekundumos eltérés mutatható ki. Ráadásul ez a jelenség ugyanabban az agyvelőben játszódik le, amely nem tudja pontosan meghatározni, hogy mennyi ideig tart átkelnünk a zebrán reggelente.

A francia kutatnő azonban ennél továbbment, kísérletekkel támasztva alá, hogy látásunk befolyásolhatja időérzékelésünket: ha egy objektum lassan feltűnik a látómezőnkben, ahogy közeledik, az általunk érzékelt idő lelassul: ennek oka pedig a már említett szubjektív időérzékelés, vagyis, ha valamire koncentrálunk, agyunk nem az fizikai valóságban múló időt érzékeli.