Vivimos en un mundo con tiempo. Ya sea que estemos cruzando la calle para llegar al banco antes de que cierre, platicando alrededor de una mesa con buenos amigos, o disfrutando al máximo de las vacaciones, el tiempo pasa y no podemos evitarlo. Lo que sí podemos hacer el percibir el paso del tiempo a nuestro alrededor.
En realidad, nuestro cerebro está percibiendo el paso del tiempo constantemente. A lo largo de las 24 horas del día, el cerebro controla múltiples actividades fisiológicas que están altamente reguladas en cuanto a cuándo deben occurrir. El cerebro calcula cuándo debemos empezar a dormir, cuándo secretar ciertas hormonas y cuándo se acerca la comida y debemos sentir hambre.
Este control de cada día depende de la presencia de luz solar percibida por el núcleo supraquiasmático del hipótalamo, una estructura considerada el marcapasos maestro del ritmo circadiano (literalmente alrededor del día). En este núcleo, una serie de genes especializados se activan con la presencia de luz y generan la síntesis de proteinas específicas cuya función es ir a inhibir los genes que las crearon y así dar cierta ritmicidad. La versión completa de este mecanismo puede encontrarse a detalle en otras fuentes (Agostino et al., 2011). Para fines de este blog, es importante saber que el reloj circadiano puede ser influído por otros factores además de la luz, como la presencia de comida que fácilmente cambia la actividad de un animal diurno a nocturno.
El cerebro, sin embargo, también detecta el tiempo en escalas más pequeñas de milisegundos a minutos. Este proceso se conoce como percepción de intervalos de tiempo y el mecanismo detrás de él es menos preciso que el que se conoce para el reloj circadiano. Los seres humanos – así como perros, gatos, aves, roedores, peces y tal vez insectos – pueden percibir cambios de ritmo en la música, calcular cuándo moverse para cachar una pelota (o una presa) y considerar cuándo es tiempo de regresar a la estufa antes de que se queme la comida. Todas estas actividades tienen que ver con toma de decisiones y aprendizaje y el intervalo temporal en el que ocurren es fundamental para que resulten exitosas (o para evitar comer un bistek quemado).
Expertos en el tema aún debaten cómo es que el cerebro procesa esta percepción de intervalos. La teoría más popular postula un reloj central que depende de la oscilación entre neuronas para regularse. En este modelo, neuronas alrededor del cerebro oscilan a diferentes frecuencias constatemente. Cuando la característica temporal de un estímulo es sobresaliente, un impulso de dopamina provoca que los ganglios basales detecten qué neuronas están oscilando durante el estímulo y en base a esta frecuencia determinen la duración del evento. Los ganglios basales – una serie de núcleos subcorticales dedicados a integrar información de varias áreas y al control motor – son candidatos a reloj central porque su lesión afecta la capacidad para percibir intervalos de tiempo directamente, sin embargo no son la única área relacionada con esta habilidad. Estudios psicológicos, anatómicos y funcionales han relacionado a la corteza prefrontal, el hipotálamo, la ínsula y el cerebelo, entre otras áreas, con la capacidad de percibir intervalos de tiempo. Y es aquí donde radica el principal problema de la percepción de intervalos, en crear un modelo que permita que todas estas áreas se integren, o que demuestre que tenemos más de un rejol rondando en nuestras cabezas.
Los estudios que proponen que hay más de un reloj central no son meramente contradictorios de los principales modelos. Experimentos han señalado como el nivel de atención, el estado anímico, la presencia de enfermedad, el momento del día y la duración misma del interval pueden afectar la percepción de intervalos. Es posible que un mecanismo central esté interconectado con muchas otras áreas y se vea afectado de acuerdo a la actividad de estas otras zonas. Considerando que el uso principal de la percepción de intervalos es tomar decisiones y reaccionar en el medio, tendría sentido que nuestra sensación temporal se ajuste a nuestras condiciones internas y situaciones externar relevantes. Sin embargo, una prueba final de estos hechos aún está pendiente y representa un pilar científico abierto para nuevos exploradores.
Comprender cómo funciona el mecanismo por el cual percibimos el tiempo abrirá puertas para entender cómo asociamos dos hechos durante el aprendizaje, cómo tomamos decisiones y cómo algunas enfermedades en donde la percepción temporal está afectada podrían ser tratadas. El camino es aún largo, pero nuevos modelos biológicos y matemáticos prometen prontas respuestas. Lo único que queda por ahora es apoyar a las diversas líneas de investigación y, vale, darles tiempo.
Para saber más:
1. Agostino, P., Golombek, D., Meck, W. 2011. Unwinding the molecular basis of interval and circadian timing. Frontiers in Integrative Neuroscience 5(64);1-11.
2. Coull, J,. Chen, RK., Meck, W. 2010. Neuroanatomical and neurochemical substrates of timing. Neuropsychopharmacology Reviews 36;3-25.
3. Wittmann, M. 2013. The inner sense of time: how the brain creates a representation of duration. Nature Reviews Neuroscience 14;217-223.