Stratilio

Σημειώσεις / Απόψεις / Δοκίμια

Επιστήμη- Τεχνολογία

Αναζητώντας τον εγκεφαλικό μας χρόνο

Σπύρος Μανουσέλης

Κοινός παρονομαστής των νευροεπιστημονικών ερευνών για την ανθρώπινη αντίληψη του χρόνου είναι η παραδοχή ότι υπάρχει ένας ή περισσότεροι εγκεφαλικοί μηχανισμοί για την καταμέτρηση του χρόνου, ένα είδος «εγκεφαλικής κλεψύδρας» ικανής να συσσωρεύει κάθε στιγμή της βιολογικής και της νοητικής μας ζωής. Το αποφασιστικό ερώτημα, όμως, είναι αν αυτά τα εγκεφαλικά χρονόμετρα «καταγράφουν» παθητικά τις χρονικές στιγμές ή, αντίθετα, τις δημιουργούν.

Διαρκώς παραπονούμαστε ότι «δεν έχουμε χρόνο» ή πως ο χρόνος «κυλά» και «φεύγει» ανεπιστρεπτί, χωρίς ποτέ να προσδιορίζουμε τι είδους «πράγμα» είναι αυτό που ρέει και μας διαφεύγει ασταμάτητα ή το πώς ο εγκέφαλός μας αντιλαμβάνεται τον χρόνο. Μας φαίνεται αρκετά απλό να περιγράφουμε τον χρόνο ως διαδοχή παρελθόντος, παρόντος και μέλλοντος. Μόλις όμως θέσουμε το ερώτημα: τι είναι αυτό που περιγράφει αυτή η διαδοχή και πώς ακριβώς αποτυπώνεται στον εγκέφαλό μας, θα συνειδητοποιήσουμε ότι ο «χρόνος» ήταν ανέκαθεν και παραμένει το πιο φευγαλέο, ασαφές και άπιαστο «αντικείμενο» της ανθρώπινης σκέψης, φυσικής και μεταφυσικής (βλ. τα σχετικά άρθρα μας: 10-1-2015, 30-12-2016, 5-1-2018).

Με αφορμή την «αλλαγή του χρόνου», θα εξετάσουμε το πώς οι σύγχρονες νευροεπιστήμες επιχειρούν να διαφωτίσουν τις εγκεφαλικές προϋποθέσεις αυτού του τόσο σκοτεινού αντικειμένου. Χάρη στις πιο πρόσφατες έρευνες αρχίζουμε να κατανοούμε τους αδιαφανείς εγκεφαλικούς μηχανισμούς και τις μη συνειδητές ψυχοβιολογικές διεργασίες που ρυθμίζουν ή απορρυθμίζουν το εγκεφαλικό μας… χρονόμετρο.


Oλοι έχουμε διαπιστώσει ότι η προσωπική μας αίσθηση του χρόνου εξαρτάται και επηρεάζεται από την ψυχολογική μας διάθεση ή από τη νοητική μας κατάσταση. Για παράδειγμα, ενώ ο χρόνος διάρκειας ενός ονείρου είναι μόλις λίγα λεπτά, έχουμε την εντύπωση ότι διήρκεσε πολλές ώρες. Τα έντονα συναισθήματα, όπως ο έρωτας ή ο φόβος, αλλά και το αλκοόλ και οι δίφορες ψυχοτρόπες ουσίες μπορούν να μας δημιουργούν μια ανάλογη ψευδαίσθηση διαστολής ή περιστολής του βιωμένου χρόνου.

«Οταν περνάς δύο ώρες συντροφιά με μια όμορφη κοπέλα, νομίζεις ότι πέρασε μόλις ένα λεπτό. Οταν όμως κάθεσαι ένα λεπτό πάνω σε μια σόμπα που καίει, νομίζεις ότι πέρασαν δύο ώρες». Με αυτό το καυστικό σχόλιο ο Αλμπερτ Αϊνστάιν θέλησε να αναδείξει την τυπικά ανθρώπινη υποκειμενική αίσθηση του χρόνου, για τον οποίο έλεγε ότι «δεν είναι τίποτα περισσότερο απ’ ό,τι μετράνε τα ρολόγια μας». Μάλιστα, όπως θα εκμυστηρευτεί ο Αϊνστάιν σε ένα περίφημο γράμμα του, «η διάκριση ανάμεσα σε παρελθόν και σε μέλλον αποτελεί μόνο μια ψευδαίσθηση, μολονότι πρόκειται για μια επίμονη ψευδαίσθηση»!

Αν όμως ο χρόνος είναι μόνο «ό,τι μετράνε τα ρολόγια», τότε γιατί μας φαίνεται ατελείωτος όταν πλήττουμε και αδυσώπητος όταν γερνάμε; Ποιοι εγκεφαλικοί και νευροψυχολογικοί μηχανισμοί επιτρέπουν στους περισσότερους υγιείς ανθρώπους να έχουν συνήθως μια «ακριβή» αίσθηση του χρόνου;

Ενδοκρανιακές χρονομηχανές

Αφετηρία και κοινός παρονομαστής των σύγχρονων επιστημονικών ερευνών σχετικά με την ιδιαίτερα ανεπτυγμένη ανθρώπινη αντίληψη του χρόνου είναι η παραδοχή ότι θα πρέπει να υπάρχει ένας, τουλάχιστον, κεντρικός εγκεφαλικός μηχανισμός για τη μέτρηση του χρόνου, ένα είδος «εγκεφαλικής κλεψύδρας» που διαρκώς συσσωρεύει και «καταμετρά» ό,τι μας συμβαίνει. Ενας «συσσωρευτής δευτερολέπτων», όπως τον αποκαλεί ο Μαρκ Γουίτμαν (Marc Wittmann), κορυφαίος νευροψυχολόγος στην Ψυχιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, που επί σειρά ετών μελετά τις εγκεφαλικές προϋποθέσεις για την αντίληψη του χρόνου.

Ο Γουίτμαν έχει παρομοιάσει τα ενδοκρανιακά μας χρονόμετρα με ένα «νευρωνικό εκκρεμές», του οποίου κάθε «αιώρηση», δηλαδή κάθε κυτταρική μεταβολή, θυμίζει το τικ-τακ ενός μηχανικού ρολογιού. Στην πραγματικότητα, μετέπειτα έρευνες έδειξαν ότι υπάρχουν διάφορα εξειδικευμένα νευρωνικά κυκλώματα, η λειτουργία των οποίων είναι να καταγράφουν νευρικές ώσεις και ο συνολικός αριθμός των καταγεγραμμένων ώσεων από αυτά τα νευρωνικά κυκλώματα αντιστοιχεί στη χρονική διάρκεια μιας ενέργειας, όπως αυτή αποτυπώνεται νευρωνικά.

Αραγε, ποια χρονική κλίμακα υιοθετούν αυτά τα νευρωνικά «ρολόγια», δεδομένου ότι τα δευτερόλεπτα, τα λεπτά, οι ώρες και τα χρόνια είναι αυθαίρετες ανθρώπινες υποδιαιρέσεις του χρόνου; Ωστόσο, το αποφασιστικό –αλλά δυσαπάντητο– ερώτημα είναι αν αυτά τα νευρωνικά χρονόμετρα «καταγράφουν» παθητικά ή αν, αντίθετα, τις δημιουργούν τις χρονικές στιγμές.

Πάντως, από τις σχετικές έρευνες αυτού του μηχανισμού προκύπτουν μερικά εξαιρετικά ενδιαφέροντα συμπεράσματα. «Σύμφωνα με το καθιερωμένο γνωστικό μοντέλο, όσο περισσότερη προσοχή δίνουμε στον χρόνο τόσο αυξάνεται η υποκειμενική αίσθηση της διάρκειάς του», υποστηρίζει ο Γουίτμαν. Αυτό συμβαίνει επειδή τα «τικ-τακ» του εγκεφαλικού μας χρονόμετρου συσσωρεύονται μόνον όποτε εστιάζουμε την προσοχή μας στον χρόνο ή όταν βρισκόμαστε σε κατάσταση επιφυλακής. Πράγματι, όπως επιβεβαιώνεται από σειρά πειραμάτων καταγραφής και απεικόνισης της εγκεφαλικής δραστηριότητας, όποτε εστιάζουμε την προσοχή μας σε κάτι, η συχνότητα των νευρικών ώσεων αυξάνει σε ορισμένες περιοχές, συνεπώς αυξάνει σημαντικά η συχνότητα των ώσεων που καταγράφονται από την εγκεφαλική μας «κλεψύδρα».

Ομως, πού εντοπίζονται τα εγκεφαλικά χρονόμετρα και από ποια νευρωνικά υποστρώματα αναδύεται η ανθρώπινη «αίσθηση» του χρόνου; Χάρη στις νέες απεικονιστικές τεχνικές των μικροδομών και των λειτουργιών του εγκεφάλου μας, σε αυτό το πεδίο έρευνας καταγράφονται, τα τελευταία χρόνια, οι πιο εντυπωσιακές ανακαλύψεις. Οι απαντήσεις, ωστόσο, σε αυτά τα αποφασιστικά ερωτήματα δεν είναι οριστικές και οι απόψεις των ειδικών διίστανται: ορισμένοι τοποθετούν την κεντρική εγκεφαλική μας κλεψύδρα κάπου μεταξύ της παρεγκεφαλίδας και των βασικών γαγγλίων, άλλοι θεωρούν ότι υπάρχουν αμέτρητοι εγκεφαλικοί χρονομέτρες, δηλαδή διαφοροποιημένα νευρωνικά κυκλώματα διάσπαρτα σε όλες τις περιοχές του εγκεφάλου και ικανά να καταμετρούν τις τοπικές λειτουργικές μεταβολές στη ροή του χρόνου.

Πάντως, οι περισσότεροι ερευνητές θεωρούν πιθανότατο κάθε κύτταρο να διαθέτει έναν εγγενή, δηλαδή γονιδιακό, χρονικό μηχανισμό, καθώς και ότι κάθε όργανο του σώματός μας έχει το δικό του βιολογικό «ρολόι», ώστε να οργανώνει και να εκτελεί τις ιδιαίτερες λειτουργίες του με τρόπο ημιαυτόνομο από το κεντρικό εγκεφαλικό «ρολόι» που, όπως θα δούμε, βρίσκεται στον υποθάλαμο και λειτουργεί ως ο βασικός βηματοδότης των περίφημων «κιρκαδικών» ρυθμών λειτουργίας ολόκληρου του οργανισμού.

Δυσρυθμίες λόγω της χρονικής απορρύθμισης

Πώς εξηγείται το γεγονός ότι οι περισσότεροι ηλικιωμένοι άνθρωποι δεν καταφέρνουν να κοιμούνται όσες ώρες θα ήθελαν και, μολονότι ο βραδινός ύπνος τους διακόπτεται συχνά, ξυπνούν συνήθως νωρίς τα χαράματα και, ταυτοχρόνως, τους είναι εξαιρετικά δύσκολο να μείνουν ξύπνιοι ώς αργά το βράδυ;

Κάτι ανάλογο συμβαίνει στα ενήλικα άτομα που επειδή είναι υποχρεωμένα να εργάζονται κατά τη διάρκεια της νύχτας, εμφανίζουν προβλήματα ύπνου και, πολύ συχνά, παραπονούνται ότι δεν ξεκουράζονται αρκετά επειδή δεν κοιμούνται καλά. Το ακριβώς αντίθετο ισχύει για τις νεαρότερες ηλικίες και ειδικά για τους εφήβους, οι οποίοι παραπονιούνται ότι τους είναι πολύ δύσκολο να κοιμηθούν νωρίς το βράδυ, με αποτέλεσμα να μην μπορούν να ξυπνάνε νωρίς το πρωί, και όταν πρέπει να το κάνουν νιώθουν πολύ κουρασμένοι.

Απ’ ό,τι φαίνεται, λοιπόν, ο βαθύς και ανανεωτικός ύπνος είναι ένας δυσεπίτευκτος στόχος για τους περισσότερους ανθρώπους και τα αίτια αυτής της δυσρυθμίας στους φυσιολογικούς ρυθμούς ύπνου-ξύπνιου θα πρέπει να αναζητηθούν στον πρόσκαιρο ή μόνιμο αποσυγχρονισμό του «εσωτερικού» εγκεφαλικού ρολογιού που ρυθμίζει τους «κιρκάδιους ρυθμούς» (circa+dies = circadian): δηλαδή τους «περίπου ημερήσιους» φυσιολογικούς κύκλους της ζωής όλων των θηλαστικών, των πτηνών αλλά και των περισσότερων αμφίβιων οργανισμών.

Η σταθερότητα των ημερήσιων κύκλων ή κιρκαδικών ρυθμών ενός οργανισμού επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, εσωτερικούς και εξωτερικούς. Στα θηλαστικά και άρα στους ανθρώπους, ο πιο αποφασιστικός ρυθμιστικός παράγοντας είναι το φως και ειδικότερα οι συχνότητες του μπλε και λευκού φωτός που προέρχονται από τον ήλιο ή από ισχυρές λάμπες φθορίου Led. Οταν το φως στις συχνότητες του μπλε φτάνει στα μάτια μας διεγείρει ειδικά κύτταρα-υποδοχείς του αμφιβληστροειδούς χιτώνα, τα οποία, επειδή συνδέονται με τον υποθάλαμο, στέλνουν τα σήματα της διέγερσής τους στον «υπερχιασματικό πυρήνα του υποθαλάμου» ή NSC (βλ. φωτ. πάνω δεξιά σε κίτρινο).

Αυτή η μικρή σε μέγεθος αλλά αποφασιστικής σημασίας δομή του υποθαλάμου ονομάζεται έτσι, δηλαδή υπερχιασματικός πυρήνας, επειδή (ανατομικά) βρίσκεται πάνω ακριβώς από το «χίασμα», δηλαδή το σημείο όπου διασταυρώνονται τα δύο οπτικά νεύρα που ξεκινούν από τα μάτια μας για να καταλήξουν στον οπτικό φλοιό στην πίσω πλευρά του εγκεφάλου μας, όπου και αναλύονται λεπτομερώς οι οπτικές πληροφορίες.

Ομως, πιο πρόσφατες έρευνες έδειξαν ότι οι πληροφορίες σχετικά με τη φωτεινότητα του περιβάλλοντος φτάνουν πρώτα και διεγείρουν τα κύτταρα του υπερχιασματικού πυρήνα τα οποία, με τη σειρά τους, αποστέλλουν νευρωνικά σήματα στα περιφεριακά κιρκαδικά «ρολόγια» που υπάρχουν διάσπαρτα στις άλλες εγκεφαλικές δομές, καθώς και στα σωματικά όργανα, π.χ. στην καρδιά, στο στομάχι κ.ο.κ.

Μη μου τους κύκλους τάραττε

Για παράδειγμα, όπως ανακάλυψαν, ο καθημερινός κύκλος του ύπνου-εγρήγορσης καθορίζεται και εξαρτάται αποφασιστικά από την ενεργοποίηση ή όχι του υπερχιασματικού πυρήνα, ο οποίος ρυθμίζει την έκκριση από την επίφυση της ορμόνης μελατονίνη στο αίμα κατά τη διάρκεια της νύχτας, έκκριση που διακόπτεται αυτομάτως όταν ο υπερχιασματικός πυρήνας ανιχνεύει την παρουσία ηλιακού ή τεχνητού φωτός και αυτός είναι ο λόγος που η παρουσία φωτός μάς κρατά ξύπνιους ενώ νυστάζουμε πολύ.

Στα πιο ηλικιωμένα ή στα υπερβολικά αγχωμένα άτομα το εγκεφαλικό σύστημα επικοινωνίας μεταξύ του υπερχιασματικού πυρήνα και της επίφυσης αποσυντονίζεται, η παραγωγή της μελατονίνης από την επίφυση μειώνεται και συνεπώς τα άτομα αυτά κοιμούνται συνήθως πολύ λιγότερο και ακατάστατα. Και αυτός είναι ο λόγος που χορηγείται φαρμακευτική μελατονίνη στα άτομα που υποφέρουν από χρόνια αϋπνία, αλλά και σε όσους, λόγω κιρκάδιας δυσρυθμίας (jetlag), παρουσιάζουν πρόσκαιρες διαταραχές στον κύκλο ύπνου-εγρήγορσης και αποσυντονισμό των βασικών σωματικών λειτουργιών τους, .

Στη δεύτερη περίπτωση, όμως, η αποτελεσματικότητα της φαρμακευτικής μελατονίνης είναι πολύ αμφίβολη επειδή στις περιπτώσεις πρόσκαιρων απορρυθμίσεων (jetlag) η επίδραση αυτής της πολύτροπης ορμόνης στην αποκατάσταση των κιρκαδικών ρυθμών των περιφερειακών σωματικών οργάνων είναι μόνο έμμεση και χρονικά περιορισμένη.

Τα συστήματα καταμέτρησης και ρύθμισης των κιρκαδικών ρυθμών μας αποδείχτηκε ότι παίζουν αποφασιστικό ρόλο και στην εμφάνιση σοβαρών ψυχοσωματικών διαταραχών, όπως η κατάθλιψη. Οι περισσότεροι καταθλιπτικοί έχουν προβλήματα ύπνου ή, εναλλακτικά, κοιμούνται υπερβολικά και παρ’ όλα αυτά παραπονιούνται ότι ποτέ δεν κοιμούνται αρκετά.

Η ανακάλυψη των εγκεφαλικών ρολογιών μπορεί να οδηγήσει στο μέλλον σε αποτελεσματικότερες χρονοθεραπευτικές πρακτικές, οι οποίες δεν θα περιορίζονται, όπως συμβαίνει σήμερα, στην αποκατάσταση της καλής λειτουργίας των εγκεφαλικών χρονόμετρων μέσω εξωτερικών παραγόντων, όπως είναι π.χ. το φως στη φωτοθεραπεία.

Αρχίζουμε, λοιπόν, να κατανοούμε το γιατί και κυρίως το πώς οι εγκεφαλικοί μηχανισμοί για την καταγραφή του χρόνου, όπως ο «υπερχιασματικός πυρήνας» του υποθαλάμου, μπορούν να επηρεάζουν την αντίληψη που έχουμε για τον χρόνο, συνολικά: αυξάνοντας ή, εναλλακτικά, μειώνοντας τα νευρωνικά σήματα, μπορούν να επιταχύνουν ή να επιβραδύνουν, πρόσκαιρα, τους χρονοδείκτες των διάφορων εγκεφαλικών χρονομηχανών, δηλαδή, σαν να λέμε, επηρεάζουν τη ροή των «κόκκων άμμου» της νοητικής μας κλεψύδρας. Ισως γι’ αυτό, όποτε βαριόμαστε ή όταν βιώνουμε κάτι παθητικά, έχουμε την εντύπωση ότι ο χρόνος δεν περνά: η προσοχή μας παγιδεύεται και παγώνει σε ένα φαινομενικά ατέρμονο παρόν.

Το επόμενο αποφασιστικό βήμα για τις νευροεπιστήμες θα είναι να διαφωτίσουν το αναπάντητο, μέχρι σήμερα, ερώτημα: πώς και κυρίως γιατί ο πεπερασμένος ανθρώπινος εγκέφαλος, αυτή η πολύπλοκη βιολογική χρονομηχανή, απέκτησε εξελικτικά τη μοναδική του ικανότητα να παράγει τον ανθρώπινο νου, που μπορεί να παραβιάζει συστηματικά κάθε χρονικό περιορισμό; Αν και, στο τέλος, ο Χρόνος περιγελά τη ματαιόδοξη έπαρση κάθε ανθρώπινου σχεδίου.

Πηγή : https://www.efsyn.gr/

LEAVE A RESPONSE

Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων