A common neural mechanism underlies experiences of passage of time
Utilizzando l'EEG in ambienti di realtà virtuale, questo studio dimostra che un comune meccanismo di oscillazione neurale, indipendente dalla situazione, sottende l'esperienza soggettiva del passaggio del tempo, indipendentemente dagli stimoli visivi specifici o dalla durata effettiva.
Articolo originale sotto licenza CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Questa è una spiegazione generata dall'IA di un preprint non sottoposto a revisione paritaria. Non è un consiglio medico. Non prendere decisioni sulla salute basandoti su questo contenuto. Leggi il disclaimer completo
Il tempo sembra percepito in modo diverso a seconda di ciò che si sta facendo. Quando si è in attesa in una fila noiosa, i minuti possono trascinarsi all'infinito, mentre quando si è immersi in una conversazione affascinante, le ore possono svanire in un batter d'occhio. Questa sensazione che il tempo passi lentamente o velocemente è un'esperienza umana universale, distinta dal semplice conteggio di quanti secondi siano effettivamente trascorsi. Gli scienziati si sono a lungo chiesti se questa sensazione soggettiva del passaggio del tempo sia solo una collezione di diversi trucchi mentali che il nostro cervello mette in atto in diverse situazioni, o se ci sia un unico, costante motore che lavora sottostante a tutto ciò. Il cervello utilizza un metodo specifico per creare la sensazione che il tempo voli, indipendentemente dal fatto che ci si annoi o si sia eccitati, o cambia completamente marcia a seconda del contesto?
Per rispondere a questo, ricercatori del Forschungszentrum Jülich e dell'Università di Colonia hanno progettato un esperimento che ha posto dei volontari all'interno di un mondo di realtà virtuale per osservare un cielo pieno di stelle in movimento. Volevano vedere se riuscivano a trovare un modello comune nell'attività elettrica del cervello che predicesse se una persona avrebbe percepito il tempo come veloce o lento, indipendentemente dalla velocità con cui si muovevano le stelle. Il team ha utilizzato un visore per mostrare ai partecipanti la vista da un cockpit di un'astronave, guardando verso un campo di stelle colorate. Queste stelle si muovevano a velocità diverse e apparivano in quantità differenti, creando un ambiente visivo che poteva essere manipolato per far sì che il tempo sembrasse accelerare o rallentare. Mentre i partecipanti osservavano queste stelle per circa venti secondi, i ricercatori registravano le onde cerebrali utilizzando un casco con sessantaquattro sensori posizionati sul cuoio capelluto.
Lo studio si è concentrato su due variabili principali: la velocità con cui si muovevano le stelle e il numero di stelle presenti nel cielo. Modificando questi due fattori, i ricercatori hanno creato sei versioni diverse del campo stellare. Alcune non avevano alcun movimento, altre si muovevano lentamente e altre ancora si muovevano rapidamente. Allo stesso modo, alcune avevano solo poche stelle, mentre altre erano densamente popolate. Dopo ogni visione, ai partecipanti veniva chiesto di indicare quale colore fosse predominante e poi di valutare quanto sentissero fosse passato il tempo su una scala da zero a cento. I risultati hanno confermato che i cambiamenti visivi funzionavano: quando le stelle si muovevano più velocemente o erano più numerose, le persone riferivano costantemente che il tempo sembrava passare più rapidamente.
Il nucleo della ricerca, tuttavia, non riguardava solo ciò che i partecipanti provavano, ma cosa stesse facendo il loro cervello durante tale esperienza. I ricercatori hanno suddiviso i periodi di osservazione di venti secondi in piccoli frammenti di due secondi e hanno analizzato i ritmi elettrici del cervello durante quei momenti. Hanno utilizzato un programma informatico per cercare una relazione tra il particolare schema delle onde cerebrali e la valutazione che il partecipante avrebbe dato successivamente. Hanno scoperto che lo stato elettrico del cervello durante la visione era effettivamente un predittore affidabile di come la persona avrebbe giudicato il passaggio del tempo. Se il cervello mostrava un certo schema di attività, il computer poteva indovinare con precisiono se la persona avesse percepito il tempo come lento o veloce.
La scoperta più significativa è avvenuta quando i ricercatori hanno testato se questo schema cerebrale fosse specifico per un solo tipo di campo stellare o se fosse un segnale universale. Hanno addestrato il computer a riconoscere il modello cerebrale per una specifica combinazione di velocità e densità stellare, e poi hanno chiesto se quello stesso modello potesse predire la percezione del tempo in una combinazione completamente diversa. Ad esempio, il modello cerebrale appreso osservando stelle che si muovevano lentamente poteva predire la sensazione del tempo mentre si osservavano stelle veloci? La risposta è stata sì. Lo stesso segno neurale che prediceva la sensazione di un tempo che passa velocemente in un cielo affollato e veloce, prediceva anche quella in un cielo rado e lento. Ciò suggerisce che il cervello non utilizzi un meccanismo diverso per ogni differente situazione. Al contrario, si affida a un processo singolo e stabile che traduce l'intensità del cambiamento nell'ambiente nella sensazione del tempo che avanza.
Questa scoperta sfida l'idea che il nostro senso del tempo sia solo un racconto retrospettivo che ci raccontiamo dopo che un evento è terminato. Se fosse così, i modelli cerebrali durante l'evento non sarebbero in grado di predire la percezione con tale accuratezza, e le regole per una situazione non si applicherebbero a un'altra. Inveve, l'evidenza punta a un processo simile alla percezione, dove il cervello converte continuamente il tasso di variazione del mondo intorno a noi in un'esperienza diretta del tempo che scorre. Sebbene lo studio sia stato condotto in un ambiente controllato di realtà virtuale con stimoli visivi specifici, esso fornisce la prima chiara prova di un meccanismo neurale comune che sta alla base dei diversi modi in cui sperimentiamo il tempo. Suggerisce che, che stiamo osservando un campo stellare o vivendo una giornata intensa, il cervello utilizzi lo stesso linguaggio fondamentale per dirci che il tempo sta passando.
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