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Nouvelle étude de l'UCLA défis théorie de l'horloge interne

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"Time" est le plus populaire substantif dans la langue anglaise, comment aurions-nous encore le temps dira si nous n'avions pas accès à la pléthore de montres, d'horloges et de téléphones cellulaires à notre disposition?

Pendant des décennies, les scientifiques ont cru que le cerveau possède une horloge interne qui lui permet de garder une trace du temps. Désormais, une étude de l'UCLA dans le 1 Février édition de Neuron propose un nouveau modèle dans lequel une série de changements physiques dans le cerveau les cellules de l'organisme permet de suivre le passage du temps.

«La valeur de cette recherche est de comprendre comment le cerveau fonctionne", a déclaré Dean Buonomano, professeur associé de la neurobiologie et de la psychiatrie au David Geffen School of Medicine à UCLA et un membre de l'université de l'Institut de recherche sur le cerveau. "De nombreux comportements humains complexes - de la compréhension de la parole à attraper à jouer de la musique - compter sur la capacité du cerveau à dire l'heure exacte. Mais personne ne sait comment le cerveau-t-il."

Les plus populaires théorie suppose que-comme une horloge mécanisme - qui génère des chefs et des mouvements réguliers fixes - sous-tend le moment dans le cerveau. En revanche, Buonomano suggère un modèle physique qui fonctionne sans l'aide d'une horloge. Il offre une analogie pour expliquer comment il fonctionne.

"Si vous la jetez un caillou dans un lac", at-il expliqué, «les ondulations de l'eau produite par l'impact du caillou comme un acte de la signature de galets de l'entrée du temps. Les ondulations plus loin le voyage le plus de temps s'est écoulé.

«Nous proposons que le même processus se déroule dans le cerveau qui lui permet de suivre le temps", at-il ajouté. «Chaque fois que le cerveau traite un événement sensoriel, comme un son ou d'un flash de lumière, elle déclenche une cascade de réactions entre les neurones et leurs connexions. Chaque réaction laisse une signature qui permet au cerveau de la cellule du réseau d'encoder le temps."

L'UCLA équipe a utilisé un modèle informatique afin de tester cette théorie. En simulant un réseau interconnecté de cellules du cerveau dans lequel chaque connexion changé au fil du temps en réponse à des stimuli, ils ont pu montrer que le réseau pourrait dire l'heure.

Leurs simulations ont indiqué qu'un événement particulier est encodée dans le contexte des événements qui le précèdent. En d'autres termes, si on pouvait mesurer la réponse d'un grand nombre de neurones dans le cerveau d'une sonnerie ou un flash de lumière, la réponse serait non seulement révéler la nature de l'événement, mais les autres événements qui l'ont précédée et quand elles se produisent.

L'UCLA équipe a testé le modèle en demandant à la recherche de bénévoles dans l'étude de juger de l'intervalle entre deux sonneries auditive dans le cadre d'une variété de différentes conditions. Les chercheurs ont trouvé que les bénévoles «sens du rythme est diminuée lorsque l'intervalle a été précédée par un hasard" distracter "ton.

"Nos résultats suggèrent que le calendrier des mécanismes qui sous-tendent notre capacité à reconnaître la parole et profiter de la musique sont distribués dans tout le cerveau, et ne ressemblent pas aux horloges conventionnelles que nous portons sur nos poignets, a déclaré Buonomano.

Parce que le temps liés à l'information est essentiel à la compréhension de la parole, de déterminer comment le cerveau raconte temps représente une étape importante vers la compréhension des causes des maladies, telles que la dyslexie, qui entraînent une altération aptitudes linguistiques, at-il noté.

La prochaine étape de la recherche sera l'enregistrement de la réaction d'un grand nombre de cellules du cerveau pour déterminer si elles encoder des informations sur le calendrier de stimuli.

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Article adapté par Medical News Today de l'original du communiqué de presse.
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Buonomano collaboré avec Uma Karmarkar, actuellement un stage postdoctoral à l'Université de Californie, Berkeley. Le National Institute of Mental Health a financé l'étude.

Contact: Elaine Schmidt
University of California - Los Angeles

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