Zidentyfikowane obszary mózgu o znaczeniu krytycznym dla ludzkiego czasu
Teraz naukowcy z Medical College of Wisconsin w Milwaukee i Veterans Affairs Medical Center w Albuquerque zidentyfikowali obszary w mózgu odpowiedzialne za postrzeganie upływu czasu w celu wykonywania najważniejszych codziennych funkcji, więcej szczegółów na: unisci.com
Czas jest wszystkim. Wchodzi w grę przy podejmowaniu decyzji w ułamku sekundy, takich jak wiedza, kiedy zatrzymać się na czerwonym świetle, złapać piłkę lub modulować rytm podczas gry na pianinie.
Teraz naukowcy z Medical College of Wisconsin w Milwaukee i Veterans Affairs Medical Center w Albuquerque mają zidentyfikował obszary w mózgu odpowiedzialne za postrzeganie upływu czasu w celu wykonywania krytycznych codziennych czynności Funkcje.
Ich badanie jest pierwszym, które wykazało, że zwoje podstawy zlokalizowane głęboko w podstawie mózgu, a także płat ciemieniowy znajdujący się na powierzchni prawej strony mózgu jest krytycznym obszarem dla tego zachowania czasu system.
Ich wyniki opublikowano w bieżącym numerze Nature Neuroscience. Co ważne, badanie podważa wieloletnie i szeroko rozpowszechnione przekonanie społeczności naukowej, że móżdżek jest krytyczną strukturą zaangażowaną w postrzeganie czasu.
„Cieszymy się, że nasze odkrycia mogą mieć również zastosowanie do lepszego zrozumienia niektórych zaburzeń neurologicznych” - mówi Stephen M. Dr Rao, profesor neurologii w Medical College i główny badacz. „Identyfikując obszar w mózgu odpowiedzialny za rządzenie naszym poczuciem czasu, naukowcy mogą teraz badać wadliwe postrzeganie czasu, które zaobserwowano w pacjenci z chorobą Parkinsona i zaburzeniami deficytu uwagi / nadpobudliwości (ADHD), dwie choroby zwykle uważane za mające nieprawidłową funkcję w obrębie podstawy zwoje. ”
Podejmowanie trafnych decyzji dotyczących czasu trwania krótkich odstępów czasu od 300 milisekund do 10 sekund ma kluczowe znaczenie dla większości aspektów ludzkiego zachowania. Współczesne teorie dotyczące krótkich odstępów czasowych zakładają istnienie systemu mierzącego czas w mózgu, jednak identyfikacja tych układów mózgowych była nieuchwytna i kontrowersyjna.
Korzystanie z nowatorskiej techniki obrazowania funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI), która śledzi zmiany sekund po drugim aktywność mózgu, badacze zidentyfikowali obszary mózgu, które są krytyczne dla tego pomiaru czasu system.
Zobrazowano siedemnaście zdrowych, młodych mężczyzn i kobiet ochotników, podczas gdy poproszono ich o określenie czasu między prezentacjami dwóch kolejnych tonów. Sekundę później zaprezentowano jeszcze dwa tony i poproszono uczestników o dokonanie oceny, czy czas trwania między tonami był krótszy, czy dłuższy niż dwa pierwsze tony.
Aby upewnić się, że systemy mózgowe związane z postrzeganiem czasu zostały wyraźnie zidentyfikowane, należy wykonać dwa zadania kontrolne podano, które polegały na słuchaniu tonów lub szacowaniu ich wysokości, ale nie na osądzaniu ich Trwanie.
Dzięki tej szybkiej technice obrazowania badacze byli w stanie wyizolować tylko te obszary mózgu aktywowane podczas prezentacji pierwszych dwóch tonów - gdy badani tylko postrzegają i obsługują czas. Ich wyniki jednoznacznie pokazały, że funkcjami pomiaru czasu rządzą jądra podstawy i prawa kora ciemieniowa.
Śledczy od dawna podejrzewają, na podstawie pośrednich dowodów, że zwoje podstawy mogą być zaangażowane w percepcję czasu. Zwoje podstawy mają komórki nerwowe, które przede wszystkim zawierają neuroprzekaźnik, dopaminę.
Pacjenci z chorobą Parkinsona mają nieprawidłowe zmniejszenie dopaminy w zwojach podstawy mózgu i często doświadczają problemów z postrzeganiem czasu. Trudności te częściowo ulegają poprawie, gdy pacjentom podaje się lek, który zwiększa poziom dopaminy w mózgu.
Wadliwe postrzeganie czasu zaobserwowano również u pacjentów z chorobą Huntingtona i Zespół deficytu uwagi / nadpobudliwości (ADHD), dwa zaburzenia powszechnie uważane za mające nieprawidłową funkcję w zwojach podstawy mózgu. Badania na zwierzętach wykazały również znaczenie dopaminy w mierzeniu czasu.
Badacze z Medical College w Froedtert Hospital, głównym filii dydaktycznym Medical College, obecnie stosują tę nową procedurę neuroobrazowania zrozumieć, w jaki sposób mózg umożliwia dopaminoterapię i metylofenidat (Ritalin) w celu normalizacji percepcji czasu u osób z chorobą Parkinsona i ADHD, odpowiednio.
Dodatkowe badanie, we współpracy z badaczami z University of Iowa, zbada czas percepcja we wczesnych stadiach choroby Huntingtona, przed rozwojem charakterystycznego ruchu nieład.
Krytyczną rolę płatów ciemieniowych w pomiarach czasu zasugerował po raz pierwszy współautor Deborah L. Harrington, doktor naukowiec, Veterans Affairs Medical Center i profesor nadzwyczajny neurologii i psychologii, University of New Mexico, Albuquerque, NM. Ona i jej koledzy poinformowali, że pacjenci z udarem mózgu z uszkodzeniem kory ciemieniowej po prawej, ale nie lewej stronie mózgu, doświadczali upośledzonego postrzegania czasu.
Pacjenci biorący udział w badaniu zostali pobrani ze szpitala Froedtert i VA Medical Center w Milwaukee. Ponadto naukowcy badają dorosłych pacjentów z ADHD, którzy byli obserwowani od dzieciństwa w Medical College.
Współautor badania z dr. Rao i Harrington to Andrew R. Mayer, M.S., doktorant, wydział neurologii, Medical College of Wisconsin.
Badanie zostało wsparte grantami z National Institute of Mental Health i W.M. Keck Foundation do Medical College i Departament Spraw Weteranów i Narodowa Fundacja Obrazowania Mózgu Funkcjonalnego do Centrum Medycznego Spraw Weteranów, Albuquerque. - autor: Toranj Marphetia
