Wissenschaftler und Philosophen haben schon lange darüber nachgedacht, wie die Zeit je nach Ereignis blitzschnell verflüchtigen oder sich endlos hinziehen kann.
Eine neue Studie hat einen Teil des Gehirns identifiziert, in dem diese Wahrnehmung stattfindet – zumindest bei Nagetieren.
In Tests an Ratten stellten Forscher der Universität Oxford und des University College London im Vereinigten Königreich sowie der Champalimaud-Stiftung in Portugal fest, dass eine Verlangsamung oder Beschleunigung der Aktivität in dieser Gehirnregion die Art und Weise veränderte, wie die Tiere die Zeit beurteilen konnten.
Die Experimente konzentrierten sich auf einen tiefen Teil des Gehirns, das Striatum, das mit der motorischen Planung und Handlungsplanung sowie der Entscheidungsfindung verbunden ist. SmAlle Temperaturschwankungen waren gewohnt Optimieren Sie die neuronale Aktivität des Striatums.
„In früheren Studien wurde die Temperatur genutzt, um die zeitliche Dynamik von Verhaltensweisen wie Vogelgesang zu manipulieren. Die Abkühlung einer bestimmten Gehirnregion verlangsamt den Gesang, während die Erwärmung ihn beschleunigt, ohne seine Struktur zu verändern.” sagt Verhaltensökologe Tiago Monteiro von der Universität Oxford.
„Wir dachten, die Temperatur könnte ideal sein, da sie es uns möglicherweise ermöglichen würde, die Geschwindigkeit der neuronalen Dynamik zu ändern, ohne deren Muster zu stören.“
Die Forscher verwendeten Implantate, um die Gehirne der Ratten zu wärmen oder zu kühlen. Die Analyse unter Narkose ergab, dass sich die Gehirnaktivität im Striatum mit steigender Temperatur beschleunigte und mit sinkender Temperatur abnahm.
Als die Ratten bei Bewusstsein waren, führten dieselben Veränderungen der Temperatur und der Gehirnaktivität in Laborexperimenten zu einer veränderten Zeitwahrnehmung. Ein wärmeres, schnelleres Striatum bedeutete, dass die Zeit weniger schnell verging; ein kühleres, langsameres bedeutete, dass die Zeit schneller verging.
Allerdings hatten die Temperaturänderungen (und die daraus resultierenden Veränderungen des Gehirnmusters) keinen Einfluss auf die Geschwindigkeit, mit der sich die Ratten bewegten – nur auf die Geschwindigkeit, mit der sie sich entschieden, Bewegungen einzuleiten. Es scheint, dass die Wahrnehmung, wie schnell die Zeit vergeht und wie schnell eine Bewegung ausgeführt werden sollte, von zwei verschiedenen Teilen des Gehirns gesteuert wird.
Mit anderen Worten: Das Striatum steuert, wann ein Tennisschläger geschwungen wird, während ein anderer Gehirnbereich die Geschwindigkeit des tatsächlichen Schwungs steuert. Dieser andere Bereich könnte das Kleinhirn sein, sagen die Forscher, eine Region, die mit motorischer Kontrolle und Koordination verbunden ist.
Frühere MRT-Daten deuten darauf hin, dass die Basalganglien auch am Timing-Verhalten beim Menschen beteiligt sind, aber es bedarf noch weiterer Forschung, um herauszufinden, wie sich dies genau auf die verschiedenen Arten auswirkt.
Wir nutzen die Zeit ständig, und wenn unser Zeitgefühl beeinträchtigt ist – wie zum Beispiel bei Parkinson – sind Bewegung und Wahrnehmung beeinträchtigt. Die Studie wirft mehr Licht auf die inneren Gehirnmechanismen von Säugetieren.
„Es gibt noch viel mehr Rätsel zu lösen“, sagt Monteiro.
„Welche Schaltkreise im Gehirn erzeugen überhaupt diese Aktivitätswellen zur Zeitmessung? Welche Berechnungen außer der Zeitmessung könnten solche Wellen durchführen? Wie helfen sie uns, uns an unsere Umgebung anzupassen und intelligent auf sie zu reagieren?“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturneurowissenschaften.