Мозг считает секундами

ТЕКСТ: Олег Виноградов

 

ФОТО: sciencemag.org

Нервные клетки головного мозга

В коре головного мозга найдены клетки, отвечающие за счет коротких промежутков времени. Наряду с циркадными ритмами этот механизм обуславливает восприятие времени нашим организмом.

Суточные ритмы хорошо известны и у человека, и у животных, однако мало что было известно о том, как наше тело воспринимает более короткие промежутки времени. На этот вопрос удалось ответить ученым из Миннесоты, опубликовавшим свою работу в журнале PLoS Biology.

В теменной коре головного мозга обнаружились особые группы нервных клеток, отвечающих за счет небольших промежутков времени.

Эти участки коры позволяют выполнять действия через строго определенные промежутки времени, исчисляемые секундами, и, вероятно, отвечают за внутреннее восприятие таких небольших периодов. Однако это далеко не единственная структура мозга, помогающая человеку осуществлять внутренний отсчет времени.

Авторы работы изучали нервные механизмы, которые позволяют обезьянам при выполнении некоторых задач совершать движения глаз через строго определенные промежутки времени. Исследование было разработано так, что у обезьян не было никаких внешних ориентиров времени. В результате в одной из долей мозга удалось обнаружить участок, в котором импульсация нейронов снижалась в ответ на увеличение промежутков времени межу движениями глазных яблок. Этот механизм объясняет, как происходит счет секунд при различных действиях.

Другие механизмы внутреннего счета времени организмом изучаются уже достаточно давно.

Самым известным примером может служить циркадный ритм(от латинских«circa» – около и«di» – день), который соответствует примерно одному дню и настраивает наш организм в зависимости от времени суток.

Смена дня и ночи на земле в течение суток оказывает влияние почти на все живые организмы. В зависимости от времени суток разные животные осуществляют различную деятельность. Чтобы эффективно существовать и адаптироваться к окружающей среде, большинство живых существ должны иметь внутренние часы, которые позволяют им предвосхищать суточное время и изменять параметры работы организма. Циркадные ритмы встречаются у многих организмов, даже у одноклеточных.

Механизмы циркадного ритма у человека изучены достаточно хорошо. Сам ритм формируется скоплением нервных клеток в ядре гипоталамуса. Известно, что циркадный ритм регулирует суточные изменения температуры тела(повышение к вечеру и снижение к утру), суточную выработку гормонов, суточные колебания давления и частоты сердцебиения. Суточный ритм стабилен и влияет на многие процессы в нашем организме. Если утром вас не разбудило какое-нибудь внешнее воздействие, то вы проснетесь именно благодаря циркадному ритму. Этот ритм может подстраиваться под изменившиеся условия: продолжительность светового дня, часовые пояса. Это происходит благодаря тому, что сетчатка нашего глаза связана с ядром гипоталамуса. Таким образом, наш глаз как бы настраивает циркадный ритм. Сон человека сильно подвержен влиянию циркадного ритма. В светлое время благодаря циркадному ритму наш организм находится в состоянии повышенной активности и в большинстве случаев, если вы решите спать в этот момент, сон будет плохим. Существует даже целая группа расстройств сна, связанных с нарушениями циркадного ритма. Исследования показали, что

люди, которым приходится работать по ночам, подвержены риску развитию злокачественных новообразований и заболеваний сердца.

Эти выводы были сделаны благодаря систематическому обзору, проведенному учеными из Оксфорда, которые проанализировали около ста научных работ на эту тему. Кроме того, отдельно было доказано и увеличение риска развития рака молочной железы при такой форме работы.
Человеческий организм настроен на то, чтобы осуществлять свою деятельность по большей части в светлое время суток. Циркадные ритмы помогают синхронизировать нашу дневную активность с метаболизмом организма в целом и помогают нам работать максимально эффективно. Однако в современном обществе под действием множества социальных факторов человеку приходится часто работать и питаться по ночам, что совершенно не соответствует работе внутренних часов и приводит к развитию множества заболеваний.