Научное исследование: человек рождается с чувством времени

Учится ли мозг ощущать течение времени или эта способность присутствует в нем с самого начала? Этот вопрос изучало недавнее научное исследование, проведенное учеными из американского Мичиганского университета, которое пришло к выводам, указывающим на то, что восприятие времени может основываться на врожденных свойствах нервных клеток, а не только на обучении и опыте.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале «Nature Communications», ощущение течения времени зависит от активности нервных клеток, известных как «клетки времени», которые активируются в определенных последовательностях в течение конкретных временных интервалов и способствуют организации процессов, связанных с памятью, планированием и вычислениями.

Чтобы проверить, возникают ли эти временные паттерны естественным образом или формируются в результате обучения, исследователи использовали математические модели искусственных нейронных сетей и протестировали их способность генерировать регулярные временные сигналы до прохождения какого-либо обучения.

Результаты показали, что некоторые сети, обладавшие подходящими начальными настройками, смогли автоматически генерировать регулярные паттерны, имитирующие активность «клеток времени», даже без предварительного обучения. Напротив, сети со случайными настройками не смогли воспроизвести те же паттерны, несмотря на интенсивное обучение.

Кроме того, исследователи отметили, что внутренние индикаторы сетей, способных генерировать временные сигналы, оставались в значительной степени стабильными, при этом входные и выходные данные могли быть скорректированы, что позволяло им работать с более длительными временными интервалами без необходимости повторного обучения.

Эти результаты указывают на то, что мозг может обладать заранее подготовленными нейронными механизмами для обработки времени, а обучение играет роль в совершенствовании этих механизмов и повышении их эффективности, а не является единственным источником их возникновения.

В смежном контексте исследователи опирались на эксперименты с миниатюрными мозговыми органоидами, выращенными в лаборатории, которые демонстрировали регулярные последовательности нейронной активности, несмотря на отсутствие сенсорного опыта, что предоставляет дополнительный индикатор, поддерживающий гипотезу о возникновении временных паттернов автоматически.

Тем не менее, ученые подчеркнули, что результаты по-прежнему в значительной степени основаны на математических моделях и не предоставляют окончательных доказательств того, что человеческий мозг работает таким же образом, подтверждая важность проведения прямых сравнений с данными записей нейронной активности для проверки применимости этих результатов к мозгу.