Una luce sulla percezione soggettiva del tempo

Una luce sulla percezione soggettiva del tempo

12 dicembre 2016

L’estrema variabilità della percezione soggettiva del trascorrere del tempo è dovuta alla maggiore o
minore attività di alcuni neuroni dopaminergici che si trovano nella substantia nigra, una struttura
profonda del cervello. E’ questo il risultato di una nuova ricerca sui topi, che ha dimostrato come
il giudizio sulla durata di un intervallo di tempo possa essere controllato sperimentalmente stimolando opportunamente questi neuroni (red)

da lescienze.it

La percezione soggettiva dello scorrere del tempo è estremamente variabile e dipende da molteplici
fattori esterni ed interni. Quando per esempio siamo in una situazione piacevole e divertente, il
tempo sembra volare. Al contrario, in una situazione di malessere o di sofferenza, ogni minuto sembra eterno.

Questo fenomeno è stato studiato approfonditamente da filosofi e psicologi, e più di recente anche
da neuroscienziati, ma finora non si è riusciti a individuare con esattezza le regioni cerebrali
responsabili della percezione temporale che, a differenza della vista o dell’udito, non può essere correlata ad alcun organo di senso.

Una nuova ricerca condotta presso il Champalimaud Centre di Lisbona, in Portogallo, e pubblicata
sulla rivista Science in un articolo a prima firma Joe Paton, ha permesso d’individuare l’attività
di alcuni neuroni situati in regioni profonde del cervello dei topi che può essere manipolata in
modo da indurre questi roditori a sottostimare o sovrastimare un intervallo di tempo.

Gli autori studiano da anni la neurobiologia della percezione temporale, e in particolare il ruolo
che rivestono in questa percezione alcuni neuroni che rilasciano il neurotrasmettitore dopammina e
che formano una porzione della substantia nigra, una struttura cerebrale profonda nota per il suo
ruolo nell’elaborazione delle informazioni che riguardano il tempo. Questo coinvolgimento è evidente
per esempio nella malattie come il Parkinson, in cui la distruzione dei neuroni della substantia nigra è accompagnata da un’alterazione della percezione del tempo.

Un’altra ragione per studiare più da vicino questi neuroni è che le loro proiezioni arrivano in
un’altra struttura cerebrale, lo striato, anch’esso coinvolto nei comportamenti che implicano un
giudizio sul trascorrere del tempo, come dimostrato dallo stesso gruppo di Paton in un precedente studio.

In quest’ultima ricerca, gli autori hanno fornito ad alcuni topi di laboratorio il cibo in due posti
diversi associandoli a due suoni che potevano essere separati da intervallo di tempo più breve o più
lungo di 1,5 secondi, rispettivamente. In questo modo, dopo alcuni mesi di addestramento, i roditori
si sono dimostrati capaci di stimare la lunghezza dell’intervallo di tempo tra i due toni.

La seconda parte del lavoro consisteva nel misurare passivamente i segnali che riflettono l’attività
elettrica dei neuroni dopamminergici nella substantia nigra utilizzando una tecnica chiamata
fotometria a fibre, mentre i topi erano impegnati nel compito. Gli autori hanno così evidenziato un
aumento di attività dei neuroni dopamminergici quando i topi udivano sia il primo sia il secondo
suono, il che dimostra l’effettivo coinvolgimento di questi neuroni nella percezione del tempo. Ma
il dato più importante emerso dalla sperimentazione è che l’ampiezza dell’incremento dell’attività neurale era variabile.

Quanto più aumentava l’attività neurale, tanto più gli animali sottostimavano la durata
dell’intervallo, ha spiegato Maria Joao Soares, che ha partecipato allo studio. Coerentemente,
quanto più era piccolo l’incremento, tanto più la durata temporale veniva sovrastimata.

Infine, gli autori hanno dimostrato di poter controllare la percezione temporale dei topi, grazie a
una tecnica nota come optogenetica, che consente di attivare o silenziare specifici neuroni bersagliandoli con impulsi di luce.

Abbiamo scoperto che stimolando i neuroni, s’inducevano i topi a sottostimare la durate temporale,
mentre silenziandoli si otteneva l’effettto opposto, cioè una sovrastima temporale, ha concluso
Paton. Il risultato dimostra che questa attività neuronale è sufficiente ad alterare la capacità
dei topi di giudicare il passare del tempo: è questo il nostro maggiore successo.

http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aah5234