Дин Буономано - Мозг – повелитель времени

Однако Луна играет важную роль в физиологии многих животных. В частности, развитие и периоды спаривания некоторых морских беспозвоночных синхронизированы с лунным циклом. В естественной среде Луна – главный источник света по ночам. Полная Луна помогает хищникам отыскивать потенциальных жертв, так что наиболее уязвимые фазы жизненного цикла некоторых животных происходят вне периода полнолуния. Какие-то животные спариваются в зависимости от фазы Луны. Половое размножение путем внутреннего оплодотворения требует, чтобы самец и самка находились в одном и том же месте в одно и то же время. Для животных с внешним типом оплодотворения это условие не является обязательным, но все же важно, чтобы самец и самка нерестились примерно в одно и то же время. Морские черви (сегментированные беспозвоночные животные, родственные земляным червям) в сезон спаривания ориентируются на фазы Луны в качестве синхронизирующего сигнала для выпуска икры и спермы. Благодаря этой синхронизации миллионы червей оказываются на поверхности одновременно, что некоторые народы успешно используют в гастрономических целях. Кроме того, жители некоторых индонезийских островов по моменту нереста морских червей определяют начало новогодних праздников 67 67 Hoskins, 1993. .

Наличие циркалунного ритма у морских червей можно продемонстрировать в эксперименте с определением свободного циркадного ритма в лунном варианте. Циркалунные часы сначала нужно настроить, но не по солнечному, а по лунному свету (в лабораторных условиях – путем включения слабого света ночью на несколько часов). Если в период тренировки червей выдерживать в условиях нормальной смены дня и ночи, у них все равно наблюдается 30-суточный репродуктивный цикл. Как им это удается? Используют ли они внутренние часы в качестве маятника с периодом колебания 1 день и отсчитывают 30 колебаний? Если это так, нарушение работы внутренних часов должно изменять длительность репродуктивного цикла. Но это не так: когда морским червям давали препарат, сдвигавший их циркадный ритм, они все равно сохраняли 30-суточный циркалунный цикл размножения 68 68 Tessmar-Raible et al., 2011; Zantke et al., 2013. . Это еще одно доказательство в пользу существования в организме нескольких типов биологических часов.

МОРСКИЕ ЧЕРВИ (СЕГМЕНТИРОВАННЫЕ БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ ЖИВОТНЫЕ, РОДСТВЕННЫЕ ЗЕМЛЯНЫМ ЧЕРВЯМ) В СЕЗОН СПАРИВАНИЯ ОРИЕНТИРУЮТСЯ НА ФАЗЫ ЛУНЫ В КАЧЕСТВЕ СИНХРОНИЗИРУЮЩЕГО СИГНАЛА ДЛЯ ВЫПУСКА ИКРЫ И СПЕРМЫ. БЛАГОДАРЯ ЭТОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ МИЛЛИОНЫ ЧЕРВЕЙ ОКАЗЫВАЮТСЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ОДНОВРЕМЕННО, ЧТО НЕКОТОРЫЕ НАРОДЫ УСПЕШНО ИСПОЛЬЗУЮТ В ГАСТРОНОМИЧЕСКИХ ЦЕЛЯХ.

Мы видим, что устройства, отсчитывающие время в теле и в головном мозге, отличаются от часов, сделанных руками человека. Одни и те же рукотворные часы могут отсчитывать миллисекунды, секунды, минуты, дни и месяцы нашей жизни. Но в соответствии с принципом множественности внутренних часов у мозга есть разные механизмы для отсчета разных отрезков времени.

Предвосхищение суточных изменений освещенности, температуры и наличия пищи настолько важно, что практически все формы жизни от бактерий до Homo sapiens имеют высокоточные циркадные часы. Однако циркадные часы так же хорошо подходят для определения времени переключения сигнала светофора, как солнечные часы для измерения скорости бега на стометровку – это часы для решения лишь одного типа задач.

Время, отсчитываемое циркадными часами, не только ограничено определением времени суток, но и недоступно для осознанного восприятия. Конечно, мы чувствуем себя бодрыми или усталыми в зависимости от концентрации определенных белков в нервных клетках супрахиазматического ядра, но мы не чувствуем время, как чувствуем тепло дневного света. Однако мы субъективным образом замечаем ход времени и прекрасно осознаем длительность происходящих событий. Очевидно, как мы увидим далее, мозг имеет другие средства для отслеживания хода времени. И эти средства позволяют не только пассивно отсчитывать время, но и каким-то образом формируют у нас субъективное ощущение течения времени.

В опасных для жизни ситуациях наше субъективное ощущение хода времени может сильно изменяться, как будто мы видим все в режиме замедленной съемки. Один из первых научных отчетов об эффекте замедления времени был опубликован швейцарским геологом Альбертом Геймом в 1892 г. Он собрал воспоминания членов Швейцарского альпийского клуба, переживших опасные падения или другие экстремальные события. В воспоминаниях 95% этих людей он отмечал «удивительную быстроту работы мозга и чувство уверенности в себе. Работа мозга невероятно усиливалась, в сотню раз активизируясь по скорости или интенсивности… Время сильно расширялось. Люди реагировали с быстротой молнии в соответствии с точной оценкой ситуации. Во многих случаях в памяти внезапно всплывали все события прошлой жизни» 71 71 Noyes and Kletti, 1972. .

Комиссии по контролю экспериментов на людях не одобряют экспериментов в угрожающих жизни условиях, так что эффект замедления времени сложно воспроизводить и анализировать. Но в некоторых исследованиях людей просили оценить длительность событий, сопровождавшихся сильным страхом или эмоциональным напряжением, таких как землетрясение, просмотр жуткого видео, прыжок с высоты в пустоту или прыжок с парашютом 72 72 Loftus et al., 1987; Buckhout et al., 1989; Campbell and Bryant, 2007; Stetson et al., 2007; Buckley, 2014. . В большинстве случаев эти исследования подтверждают, что люди обычно переоценивают длительность события, что соответствует сообщениям о замедлении времени (просмотр фильма в замедленном режиме занимает больше времени, чем с обычной скоростью).