Как мозг обращается со временем?

Одна из основных загадок мозга заключается в том, как он реагирует на время. Мы можем интуитивно понимать, что случилось ранее, а что потом и сколько между событиями прошло времени. Но как именно работают нейронные механизмы. Ученые пока не выяснили. Скорее всего, в чувство времени должна быть заложена ритмическая активность, которая бы и способствовала разделению времени на равные части. Самая популярная гипотеза говорит о том, что в мозге присутствуют собственные часы, состоящие из группы нейронов, которые и сравнивают происходящие события со своим ритмом. Но есть и другие варианты. Со слов исследователей педагогического университета Китая, мозг способен запомнить внешние ритмы, которые поступают со слуховыми и зрительными стимулами. Фактически «часы» присутствуют, но они запускают извне. Но как удается нейронной цепочке поддерживать колебания, если ритм задается извне? Как известно, входящий импульс побуждает у нейрона ответ и происходит это быстро еще до того, как нейрону поступит второй импульс, нейрон забудет уже о первом. Другими словами, два стимула будут восприниматься как несвязанные процессы. Чтобы ритм вошел в нейронную цепь, процесс должен быть иным: нейроны должны сохранять память о прошлом стимуле.

Учеными предложена модель нейронных часов, которая сохраняет память о стимулах. Она основывается на нейронной петле, которая может объединять несколько клеток, которые защищены от синхронного возбуждения. При упоминании группы нейронов, которые связаны между собой, то с этим имеется в виду, что входящий импульс будет возбуждать сразу все клетки или с небольшим задержанием времени. Но в той сети, предложенной исследователями, все обстоит по-другому. Она включает нейроны, которые соединены только с небольшой группой соседей, при этом другие нейроны обеспечивают включение большего числа клеток. При этом нейроны соединены синапсами, а другие – химически, что дает возможность понять соотношение между возбуждением нейрона и входящим импульсом, который принимает этот импульс. Важно правильно выбрать нейронную петлю, когда ритмический сигнал поступает извне. Важную роль при этом играет синаптическая пластичность, которая позволяет строить цепочки исходя из задачи. В итоге, эта модель отрицает наличие часового центра в мозге и предлагает пластичную систему, которая получает ритмы извне.