Tic, tac: el reloj interno del cerebro

Artículo original: Tick, Tock: Your Brain’s Inner Clock Jenn Tribble

Traducido por Elmer Sandoval

El tiempo: como palabra, dos sílabas y seis letras, pero como concepto, uno de los engendros más nebulosos de nuestro mundo. Muchos eruditos y filósofos brillantes han intentado entender el tiempo como un sentido primario, incluido Albert Einstein, quien señaló que «el tiempo es una ilusión» y «la única razón por la cual el tiempo existe es para que no todo suceda a la vez». Pero, ¿qué es el tiempo y cómo sabemos que existe?

De niños, decir la hora es una de las primeras lecciones que nos enseñan en la escuela. Se nos dice que hay 12 meses, o 365 días, en un año (excluyendo los años bisiestos, donde hay 366 días en el año). Cada día tiene 24 horas, cada hora tiene 60 minutos y cada minuto tiene 60 segundos. El tiempo se presenta como un trasfondo rígido, inmutable y siempre constante en nuestras vidas. Existe, pero no para interactuar con él o manipularlo.

Resulta que la capacidad de percibir el tiempo no es únicamente humana. Ninguna planta podría darnos la fecha de hoy, pero las plantas ciertamente cambian con las estaciones. Ningún perro podría decirnos la hora que marca el reloj, pero ciertamente saben cuándo es la hora de su próxima comida. Todas las plantas y animales exhiben ritmos circadianos y responden a estímulos sensoriales y motores con cierta especificidad temporal. Pero, los humanos son la única especie sobre la tierra que diseñan relojes y calendarios, y que los usan para medir el tiempo. Todavía no se comprende completamente cómo el cerebro codifica una parte tan crítica de nuestras vidas, pero lo que sí sabemos es que la escala de tiempo (de milisegundos a días) se representa de manera diferente.

«Si el tiempo es un sexto sentido, ¿cómo lo percibimos?»

Interactuamos con los objetos de nuestro entorno a través de nuestros cinco sentidos principales: el gusto, la vista, el tacto, el olfato y la audición. Si el tiempo es un sexto sentido, ¿cómo lo percibimos? Los neurocientíficos creen que es probable que la percepción del tiempo se distribuya por todo el cerebro en lugar de ubicarse en una estructura cerebral específica que marca el tiempo. Nuestra capacidad de percibir el tiempo juega un papel en casi todo lo que hacemos. Imaginemos intentar disfrutar de un concierto si el orden temporal de la música desapareciera o intentar jugar un partido de baloncesto si no pudiéramos seguir el reloj o los períodos de juego. Estamos obligados a detectar subconscientemente el tiempo en un rango amplio de magnitudes, desde cientos de milisegundos hasta horas o días, para hacer casi cualquier cosa que damos por sentado.

Comenzando desde la magnitud más pequeña, es imperativo que podamos detectar el tiempo en la escala de milisegundos para que gran parte de nuestro procesamiento sensorial y motor pueda ocurrir. Pensemos en la última vez que vimos televisión o fuimos al cine. Los fotogramas que componen estas grabaciones pueden moverse con una frecuencia de hasta 50 o 60 imágenes por segundo, ¡y nuestro cerebro aún puede reconocer el patrón temporal! Percibir el movimiento sería imposible sin la capacidad del cerebro para detectar estímulos que ocurren a escalas temporales menores del segundo. Sorprendentemente, actualmente no se conocen enfermedades que afecten nuestra capacidad para reconocer patrones temporales a estas escalas. Muchos expertos creen que quizás esto se deba a que la capacidad del cerebro para percibir el tiempo en este rango de milisegundos es una función inherente de la neurona, sin requisitos especiales. Todo lo que se requiere para este procesamiento temporal es el orden espacio-temporal de los potenciales de acción. A medida que las neuronas se comunican, codifican el tiempo.

¿Alguna vez has escuchado la expresión «El tiempo vuela cuando te diviertes»? La forma en que percibimos el tiempo a mayor escala es susceptible a muchas distorsiones, incluido nuestro estado emocional. Las interacciones entre el estado de ánimo y el tiempo son una calle de doble sentido: los cambios en el estado emocional pueden alterar nuestra percepción del tiempo, y los cambios en los patrones de tiempo diarios pueden provocar enojo o estrés. Una posible explicación de cómo el estrés afecta la percepción del tiempo es a través del neurotransmisor dopaminaLa dopamina se libera en respuesta a los estímulos estresantes psicosociales, y se sabe que los cambios en los niveles de dopamina alteran nuestro reloj interno. Un estudio encontró que el aumento de los niveles de dopamina en el cerebro provocaba una sobreestimación del tiempo (aumento de la velocidad del reloj interno), mientras que el bloqueo de la dopamina en el cerebro conducía a una subestimación del tiempo (velocidad más lenta del reloj interno). Si tenemos una mascota a la que alimentamos a una hora determinada todos los días, sin duda comprenderíamos cómo las interrupciones en el horario diario los afectaría negativamente. Alimentar a nuestra mascota incluso solo un par de horas tarde puede hacer que se sienta molesta o ansiosa, ¡todo por una falta de sincronización!

«Nuestra capacidad de sentir el tiempo no tiene un nodo central en el cerebro ni un único modo de acción».

Para comprender cómo las emociones y el estrés afectan nuestra capacidad para percibir el tiempo, un neurocientífico de Stanford, David Eagleman, y su grupo probaron la capacidad de una persona para medir el tiempo durante un evento atemorizante simulado. Un número de participantes fueron enganchados (¡de forma segura!) a una plataforma que se elevó del suelo, para luego soltarlos y que sufrieran una caída libre de 2,49 segundos antes de aterrizar en una red. A medida que caían, se les pidió que leyeran unos números que se presentaban muy juntos; de hecho, demasiado cerca para ser discernidos en circunstancias normales. La idea era que, si una situación estresante realmente hace que el sentido del tiempo se vuelva más lento, los estímulos que no eran perceptibles en circunstancias normales de repente se volviesen separables. Los participantes no pudieron discernir los números a mayor velocidad durante esta caída, lo que indica que no había distorsiones en la resolución temporal. Sin embargo, los participantes sí sobreestimaron el tiempo de caída registrado, lo que apunta a que el estrés afecta la capacidad de nuestro cerebro para sentir el tiempo con precisión.

A diferencia del tacto, la vista, el olfato, la audición o el gusto, nuestra capacidad para sentir el tiempo no tiene un nodo central en el cerebro ni un único modo de acción. Por el contrario, percibimos el tiempo a través de una red de neuronas ampliamente distribuida, que puede codificar el tiempo en escalas que van desde milisegundos hasta días. Nuestro sentido del tiempo interactúa con las emociones y puede ser manipulado por los sentimientos, incluido el estrés.

No se puede negar que el último año ha sido polémico. Puede parecer que cada día trae un nuevo reto, y los efectos de este estrés prolongado se manifiestan en una variedad de formas. Si cada semana se siente más como un año y cada año se siente más como una década, no estás solo. Entre la enorme cantidad de noticias que muchos de nosotros consumimos y los niveles más elevados de estrés, nuestros cerebros son inducidos a pensar que ha pasado más tiempo del que realmente ha transcurrido. Si te sientes aludido, respira profundo, aléjate de las noticias y deja que tu reloj interno se reinicie.

Hoy en día, puede parecernos que la vida entera está gobernada por el tiempo, aunque qué es el tiempo y cómo lo percibimos sigue siendo un misterio. ¡Lo que sí sabemos es que, en general, nuestros cerebros son un reloj interno extraordinario!

Si desea saber más acerca de cómo el cerebro codifica el tiempo, consulte la reseña escrita por Knowing Neurons del libro de Dean Buonomano titulado «Your Brain is a Time Machine» (Tu cerebro es una máquina del tiempo).

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Escrito por Jenn Tribble
Imagen por Kayleen Schreiber
Traducido por Elmer Sandoval

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 Referencias

Stetson, Chess, Fiesta, Matthew P, and Eagleman, David M. Does Time Really Slow Down during a Frightening Event? PLoS One, 2007.

Mauk, Michael D., and Buonomano, Dean V. The Neural Basis of Temmporal Processing. Annu Rev. Neurosci., 2004.

Hood, Suzanne, and Amir, Shimon Relojes biológicos y ritmos de ira y agresión. Fronteirs in Behavioral Neuroscience, 2018.

Resnick, Brian. The strange reason Donald Trump’s presidency feels like an eternity. Vox, 2017. https://www.vox.com/2017/6/12/15781752/donald-trump-eternity-time-perception

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Preussner, J.C., Champagne, F., Meaney, M.J., Dagher, A. Dopamine Release in Response to a Psychological Stress in Humans and Its Relationship to Early Life Maternal Care: A Positron Emission Tomography Study using [11C]Raclopride. The Journal of Neuroscience, 2004.

Autor

Jenn Tribble

Jennifer Tribble se graduó de la Universidad de Texas en Austin en el 2013 con una licenciatura en química y otra en microbiología. Inicialmente descubrió su amor por la investigación neurocientífica cuando era estudiante universitaria, y ahora está completando su doctorado en UCLA en el laboratorio del Dr. Michael Fanselow. Los intereses académicos de Jennifer radican principalmente en la neurociencia conductual, y específicamente, en el mapeo de cambios celulares en fenotipos conductuales holísticos. En el laboratorio del Dr. Fanselow, estudia el comportamiento del miedo y el condicionamiento Pavloviano para comprender los mecanismos neuronales de la adquisición y la extinción del miedo.

Traductor

Elmer Sandoval

 

Jenn Tribble

Jennifer Tribble graduated from the University of Texas at Austin in 2013 with a B.S. in Chemistry and a B.S. in Microbiology. She first discovered her love of neuroscience research as an undergraduate, and is now working toward her PhD at UCLA in the laboratory of Dr. Michael Fanselow. Jennifer’s interests lie primarily in behavioral neuroscience, and specifically mapping cellular changes to holistic behavioral phenotypes. In the Fanselow lab, she studies fear behavior and Pavlovian conditioning to understand the neural mechanisms of fear acquisition and extinction.

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