Protok vremena se oseća, opaža i doživljava, ali – za razliku od dodira, vida, sluha i mirisa – ne postoje senzorni receptori za vreme. Ova činjenica dugo je mučila neuronaučnike mogućnošću da bi senzibilizacija vremena mogla da se „povrati“ na prave senzorne modalitete.
Novo istraživanje, zapravo, pokazuje da je percepcija vremena oličena u taktilnom iskustvu ukorenjena u dvostrukoj funkcionalnosti somatosenzornog korteksa. Profesor Metju Dajmond i njegov istraživački tim SISSA nedavno su objavili svoja otkrića u Nature Communications, bacajući svetlo na zamršenu interakciju između čula dodira i osećaja za vreme.
Dok obrađujemo stimuluse primljene kroz kožu, neuroni u somatosenzornom korteksu robusno predstavljaju detaljne karakteristike stimulusa, što kulminira subjektivnim iskustvom dodira. Međutim, da li je podsticaj bio kratak ili produžen u vremenu? Kako se javlja percepcija proteklog vremena? Rezultati istraživačkog tima ukazuju na to kako somatosenzorni korteks doprinosi percepciji vremena.
Koristeći optogenetiku, tehniku koja omogućava modulaciju neuronske aktivnosti primenom svetlosti na korteks, studija je uspostavila vezu između dva naizgled različita iskustva — „šta“ i „koliko dugo“ stimulusa. Optogenetska intervencija je uticala na percipirani intenzitet kod pacova obučenih da procenjuju intenzitet vibracija bez obzira na trajanje. Suprotno tome, optogenetska intervencija je uticala na percipirano trajanje kod životinja obučenih da procenjuju trajanje vibracije bez obzira na intenzitet.
Ovi nalazi ne samo da potvrđuju očekivanu funkciju somatosenzornog korteksa u izgradnji taktilnog čula, već i podržavaju ideju da je percepcija vremena ukorenjena u široko rasprostranjenoj mreži moždanih područja sa različitim funkcijama, uključujući dodir. Ovo istraživanje postavlja osnovu za buduće studije koje istražuju zamršen odnos između čulnih iskustava i percepcije vremena.
„Neuronski mehanizmi koji leže u osnovi percepcije trajanja senzornih događaja još uvek nisu u potpunosti poznati“, objašnjava profesor Metju Dajmond, koordinator istraživanja.
„Veruje se da, umesto da se oslanja na jedan namenski centar mozga, percepcija vremena proizilazi iz mreža neurona raspoređenih u različitim regionima mozga. Nalazi studije pokazuju da je faza senzorne obrade korteksa jedna komponenta mreže.“ To znači da jedna populacija kortikalnih neurona može dovesti do dva različita senzorna iskustva, naglašavajući međusobno povezanu prirodu percepcije vremena i dodira.“
Prethodni rad istraživačke grupe SISSA nagovestio je integraciju i akumulaciju impulsa u putu senzorne obrade kao potencijalni mehanizam koji leži u osnovi percepcije vremena. Sada su korišćene optogenetske tehnike za direktno testiranje ove hipoteze, omogućavajući manipulaciju neuronskom aktivnošću na određenoj ciljnoj lokaciji.
Dajmond objašnjava: „Ako postoji bihejvioralni efekat optogenetske intervencije, jedino objašnjenje je da su ciljni neuroni na neki način uključeni. Ciljanje sličnih skupova neurona u dve grupe pacova proizvelo je dva različita ishoda u njihovom ponašanju. Povećanje neuronskog pokreta optogenetike povećao percipirano trajanje kod pacova ‘trajanja’ i povećao opaženi intenzitet kod pacova ‘intenziteta’.“
„Pošto oba percepta uključuju skup neurona koji se preklapaju, mi opisujemo dva signala kao ‘multipleksirane’ u somatosenzornom korteksu. Kao poslednji korak, konstruisali smo matematički model koji ide od fiziologije kortikalnih neurona do konačnog opažaja. Model ukazuje na potencijalne ćelijske mehanizme za izgradnju elaboriranih percepcija od neuronskog pokretanja.“
Studija zaključuje da je percepcija vremena zamršeno isprepletena sa dodirom, koja se pojavljuje unutar taktilne senzorne reprezentacije. Ovaj uvid otvara vrata za istraživanje iskustva vremena kroz sočivo čulnog kodiranja, nudeći nove puteve za razumevanje složenog odnosa između osećanja spoljašnjeg sveta i osećanja vremena.
