Aree cerebrali critiche per il senso del tempo umano identificate
Ora i ricercatori del Medical College of Wisconsin di Milwaukee e del Veterans Affairs Medical Center di Albuquerque hanno identificato aree del cervello responsabili della percezione del passare del tempo al fine di svolgere le funzioni critiche quotidiane, maggiori dettagli su: unisci.com
Il tempismo è tutto. Entra in gioco quando si prendono decisioni in una frazione di secondo, come sapere quando fermarsi a una luce rossa, prendere una palla o modulare il ritmo quando si suona il piano.
Ora i ricercatori del Medical College of Wisconsin a Milwaukee e del Veterans Affairs Medical Center di Albuquerque hanno aree identificate nel cervello responsabili della percezione del passare del tempo al fine di svolgere ogni giorno le attività critiche funzioni.
Il loro studio è il primo a dimostrare che i gangli della base si trovano in profondità all'interno della base del cervello e il lobo parietale situato sulla superficie del lato destro del cervello, sono aree critiche per questo mantenimento del tempo sistema.
I loro risultati sono pubblicati nel numero attuale di Nature Neuroscience. È importante sottolineare che lo studio mette in discussione una credenza di lunga data e ampiamente diffusa nella comunità scientifica secondo cui il cervelletto è la struttura critica coinvolta nella percezione del tempo.
"Siamo entusiasti del fatto che i nostri risultati possano anche essere applicati per comprendere meglio alcuni disturbi neurologici", afferma Stephen M. Rao, Ph. D., professore di neurologia presso il Medical College e ricercatore principale. "Identificando l'area del cervello responsabile del nostro senso del tempo, gli scienziati possono ora studiare la percezione del tempo difettosa, che è stata osservata in pazienti con morbo di Parkinson e Disturbo da deficit di attenzione / iperattività (ADHD), due malattie che si ritiene comunemente abbiano una funzione anormale all'interno del basale gangli ".
Prendere decisioni precise sulla durata di brevi intervalli di tempo da 300 millisecondi a 10 secondi è fondamentale per la maggior parte degli aspetti del comportamento umano. Le teorie contemporanee sulla temporizzazione a breve intervallo presumono l'esistenza di un sistema di cronometraggio all'interno del cervello, tuttavia l'identificazione di questi sistemi cerebrali è stata sfuggente e controversa.
Utilizzando una nuova tecnica di imaging a risonanza magnetica funzionale (fMRI) che tiene traccia delle variazioni al secondo attività cerebrale, i ricercatori hanno identificato le regioni all'interno del cervello che sono fondamentali per questo cronometraggio sistema.
Sono stati rappresentati diciassette volontari sani, giovani e donne mentre veniva chiesto loro di percepire la durata del tempo tra le presentazioni di due toni consecutivi. Un secondo dopo, sono stati presentati altri due toni e ai soggetti è stato chiesto di giudicare se la durata tra i toni fosse più breve o più lunga dei primi due toni.
Per assicurarsi che i sistemi cerebrali associati alla percezione del tempo fossero chiaramente identificati, due compiti di controllo sono stati dati dei casi in cui era necessario ascoltare i toni o stimare il tono, ma non esprimere giudizi sui loro durata.
Usando questa tecnica di imaging veloce, gli investigatori sono stati in grado di isolare solo quelle aree del cervello attivato durante la presentazione dei primi due toni - quando i soggetti percepiscono e si occupano solo tempo. I loro risultati hanno dimostrato in modo conclusivo che le funzioni di cronometraggio sono governate dai gangli della base e dalla corteccia parietale destra.
Gli investigatori hanno a lungo sospettato, sulla base di prove indirette, che i gangli della base potessero essere coinvolti nella percezione del tempo. I gangli della base hanno cellule nervose che contengono principalmente il neurotrasmettitore, la dopamina.
I pazienti con malattia di Parkinson hanno una riduzione anormale della dopamina all'interno dei gangli della base e hanno comunemente problemi con la percezione del tempo. Queste difficoltà migliorano parzialmente quando ai pazienti viene somministrato un farmaco che aumenta i livelli di dopamina nel cervello.
La percezione del tempo difettosa è stata osservata anche in pazienti con malattia di Huntington e Disturbo da deficit di attenzione / iperattività (ADHD), due disturbi comunemente ritenuti avere una funzione anormale all'interno dei gangli della base. Gli studi sugli animali hanno anche dimostrato l'importanza della dopamina nel cronometraggio.
I ricercatori del Medical College del Froedtert Hospital, una delle principali affiliate del Medical College, stanno attualmente utilizzando questa nuova procedura di neuroimaging per migliorare capire in che modo il cervello consente ai farmaci sostitutivi della dopamina e al metilfenidato (Ritalin) di normalizzare la percezione del tempo nei soggetti con malattia di Parkinson e ADHD, rispettivamente.
Un ulteriore studio, in collaborazione con i ricercatori dell'Università dello Iowa, esaminerà il tempo percezione nelle prime fasi della malattia di Huntington, prima dello sviluppo del movimento caratteristico disturbo.
Il ruolo critico dei lobi parietali nel cronometraggio è stato inizialmente suggerito dal coautore Deborah L. Harrington, Ph. D., ricercatore, Veterans Affairs Medical Center e professore associato di neurologia e psicologia, Università del New Mexico, Albuquerque, Nuovo Messico. Lei e i suoi colleghi hanno riferito che i pazienti con ictus con danni alla corteccia parietale a destra ma non alla parte sinistra del cervello hanno avuto una percezione del tempo alterata.
I pazienti per lo studio sono stati prelevati dall'ospedale Froedtert e dal VA Medical Center di Milwaukee. Inoltre, i ricercatori stanno studiando pazienti adulti con ADHD che sono stati visti fin dall'infanzia al Medical College.
Coautore dello studio con i dott. Rao e Harrington è Andrew R. Mayer, M.S., studente laureato, dipartimento di neurologia, Medical College of Wisconsin.
Lo studio è stato sostenuto da borse di studio del National Institute of Mental Health e del W.M. Keck Foundation al Medical College, e il Dipartimento per gli affari dei veterani e la National Foundation for Functional Brain Imaging presso il Veterans Affairs Medical Center, Albuquerque. - Di Toranj Marphetia
