כיצד יודע המוח שלנו מה השעה?

איך אנחנו יודעים כמה זמן חלף מאז שהתחלנו לאכול או לפני כמה דקות ירדנו מהאוטובוס? המוח שלנו מסוגל למדוד את חלוף הזמן, כלומר לזכור כמה זמן חלף מאז שהתחלנו לעשות פעולה מסוימת. מחקר חדש שפורסם ב- Journal of Neuroscience בדק היכן במוח מאוחסן הזיכרון הזה, ומצא שהתשובה ככל הנראה קשורה בפרק הזמן שחלף מאז האירוע.

השעון הביולוגי המרכזי אצל בני האדם, כמו אצל רוב היונקים, מבוסס על המקצב הצירקדי, שפועל במחזוריות של כ-24 שעות (המונח צירקדי מגיע מלטינית – circa diem, בערך יום). ומסנכרן אותנו עם סיבוב כדור הארץ. השעון הפנימי שלנו אמנם מתקיים גם במנותק מגורמים חיצוניים, אך הוא מושפע מגורמים כמו אור ואוכל, שמכווננים אותו ושבאמצעותם גם ניתן להפעיל עליו מניפולציות. לצד המקצב הדומיננטי הזה מתקיימים בגופנו גם מקצבים ביולוגיים שונים, כמו אלה ששולטים בשינה או במחזור הביוץ.

בעבר חשבו שהמקצב הצירקדי נשלט בידי הגרעין העל-תצלובתי, אחד מהגרעינים המרכיבים את ההיפוקמפוס, ושאר הגוף מציית לו. אולם בסוף שנות ה-90 הסתבר כי התמונה מורכבת יותר, כשמדענים גילו שכמעט בכל רקמת גוף נמצאים גנים ששולטים בשעון הביולוגי שלנו.  כעת מתברר כי  מערכות עצביות שונות משמשות אותנו כדי לעבד סוגים שונים של זמן.

במחקר הנוכחי, מדענים מאוניברסיטת קליפורניה באירווין ביקשו לבדוק את ההנחה שחישוב משך זמן שחלף מאז אירוע מסוים מתבצע בהיפוקמפוס. מחקרים קודמים הראו שתאי עצב בהיפוקמפוס מסמנים רגעים בזמן, כדי לאפשר לנו לעקוב אחר מהלך האירועים בחוויות שונות ולגשר על פערי זמן באירועים בלתי רציפים. "תאי הזמן" הללו מייצגים את הזמן החולף בפער שבין אירועים מרכזיים, וכך אנו יכולים לייצג לעצמנו חוויות שונות באופן מנותק ומאורגן.  אולם עד כה, לא היו ראיות לכך שההיפוקמפוס חיוני למדידת זמן.

כדי לבדוק את הנחתם, אימנו המדענים עכברושים להבחין בין מקטעי זמן שונים באורכם. לאחר מכן, שיתקו את פעילות ההיפוקמפוס אצל חלקם ובדקו את התוצאה. הממצאים שהעלו מראים כי העכברושים הצליחו לזהות את ההבדל בין מקטעי זמן שונים מאד באורכם (למשל ההבדל בין שתי דקות לעשר דקות) גם כשההיפוקמפוס שלהם היה משותק, אך התקשו להבחין בין מקטעי זמן ארוכים דומים באורכם (עשר דקות או שתים עשרה דקות). לעומת זאת, לא הייתה לעכברושים שההיפוקמפוס שלהם שותק בעיה להבחין בין מקטעי זמן קצרים דומים באורכם (דקה או דקה וחצי).

נראה שזו הסיבה לכך שמחקרים קודמים, שהתייחסו לפרקי זמן קצרים (שניות), לא הצליחו למצוא קשר בין ההיפוקמפוס לעיבוד משך זמן.. הזיכרון של פרקי זמן גדולים יותר או קטנים יותר נמצא ככל הנראה באזורים אחרים.

מקורות:Critical Role of the Hippocampus in Memory for Elapsed Timeכתבות על המחקר ב-Scientific American וב-Medical Daily

מחשבה זו התפרסמה באלכסון ב


תגובות פייסבוק