Фото: ООО «СДК»

Учёные Института нейробиологии Макса Планка обнаружили в мозге уникальный механизм отсчёта времени, который координирует все наши движения с точностью песочных часов. Это открытие объясняет, как мы способны выполнять действия с идеальной временной точностью без специального органа для восприятия времени.

Нейронные часы: как мозг измеряет время без сенсоров

В отличие от органов чувств, мозг не имеет специализированного рецептора для восприятия времени. Вместо этого он создаёт иллюзию точного отсчёта, комбинируя ритмическую активность нейронов и их постепенное возбуждение. Ключевую роль в этом процессе играют две области: моторная кора, которая генерирует команды для движений, и полосатое тело, накапливающее нейронную активность до определённого порога.

Экспериментальное подтверждение: исследования на мышах

Для изучения этого механизма исследователи провели серию экспериментов с мышами, которых обучили получать пищу ровно через секунду после специального сигнала. Регистрация активности тысяч нейронов показала:

  • Моторная кора генерирует ритмические сигналы, подобные постоянному потоку песка в часах.

  • Полосатое тело накапливает эту активность до достижения критического порога.

  • При подавлении моторной коры движение задерживалось.

  • При временном отключении полосатого тела он сбивался, и действие выполнялось невпопад.

Практическое значение открытия

Этот внутренний таймер необходим для всех аспектов повседневной жизни:

  • координации сложных движений;

  • поддержания ритма речи;

  • точного движения в спорте и музыке;

  • синхронизации движений при ходьбе

Без слаженной работы моторной коры и полосатого тела наши движения превратились бы в серию неуклюжих рывков и пауз. Это открытие не только расширяет понимание работы мозга, но и открывает новые возможности для лечения неврологических расстройств.