دقیق ترین ساعت جهان

بدن ما چگونه متوجه زمان می شود؟

در سال ۱۹۶۲ یک غارنورد به نام میشل سیفر ( MICHEL Siffre ) در سن ۳۴ سالگی مجموعه آزمایشاتی را جهت درک چگونگی کارکرد مغز آغاز کرد. بطوریکه خودش را بمدت چند ماه زیر زمین به دور از نور و ساعت قرنطینه کرد. او الکترود هایی را به خودش وصل کرد که علایم حیاتیش را نظارت میکردند و حساب زمان خوردن و خوابیدنش را نگه میداشتند. زمانی که سیفر بالاخره از قرنطینه بیرون آمد، نتایج آزمایش های مبتکرانش نشان میداد که بدن او از یک چرخه منظم خواب و بیداری خارج نشده و علی رغم نبود هر نوع محرک بیرونی خواب، بیداری و خورد و خوراکش در فاصله های زمانی ثابتی اتفاق افتاده بود.
بدن او طی شش ماه زندگی در غار سیکل زمانی شبانه روزی را از ۲۴ ساعت به ۴۸ ساعت تغییر داده بود. این رویداد به عنوان ریتم سیرکادین (CIRCADIAN RHYTHM ) شناخته شد که در زبان لاتین به معنای ریتم شبانه روزی است. دانشمندان بعد ها متوجه شدند که این ریتم ها روی ترشح هورمون ها ، هضم غذا و حتی تاثیر داروها بر بدن ما تاثیر می گذارند.

به رشته ای از علوم که به بررسی این تغییرات می پردازد، کرونوبیولوژی(CHRONOBIOLOGY ) گفته میشود. توانایی فهم زمان، همه کارهای ما را کنترل میکند، از خواب و بیداری گرفته تا این که دقیقا چه زمانی باید توپی که به طرف مان می آید را بگیریم. ما این توانایی ها را مدیون سیستم درهم تنیده ای از زمان سنج های مغزمان هستیم. این سیستم شامل چیزی شبیه یک کورنومتر می باشد که به ما ثانیه های سپری شده را اعلام میکند و همینطور ساعتی که ساعت های روز را حساب میکند و تقویمی که ما را از فصل ها مطلع میکند. هر یک از این کارکردها در نقطه ای متفاوتی از مغز کنترل می شود.

سیفر زمانی که در غار تاریک حبس بود به ابتدایی ترین ساعت در هسته سوپرکایوزمتیک یا SCN هیپوتالاموسش رجوع میکرد. اصول کارکرد این ناحیه بر اساس نتایج حاصل از بررسی مگس سرکه و موش ها به شرح زیر می باشد:

پروتئین هایی که ما با نام CLK یا کلاک میشناسیم در طول روز در SCN جمع میشوند، آنها علاوه بر فعال کردن ژن هایی که به ما میگویند بیدار بمانیم ، پروتین دیگری به نام PER را تولید میکنند. زمانی که PER به میزان کافی انباشته شد، موجب مهار ژن فعال کننده کلاک و در نهایت باعث به خواب رفتن ما میشود. در نهایت میزان پروتئین کلاک در مغز افت پیدا میکند، در نتیجه تراکم PER دوباره کاهش یافته و این به کلاک اجازه میدهد تا بتواند دوباره افزایش غلظت پیدا کند و این چرخه را از سر شروع کند.

گرچه پروتئین های دیگری هم در این فرآیند دخالت دارند. اما چرخه روز و شب ما شاید تا حدودی تحت تاثیر این اثر الاکلنگی بین CLK در روز و PER در شب بوجود می آید.

برای این که دقیق تر گفته باشیم SCN ما همچنین به محرک های بیرونی مانند نور، صدا ، دما وغذا نیز متکی است. به این موارد ZEITGEBERS میگویند که به آلمانی به معنای زمان دهندگان است.

سیفر در زیر زمین به دور از بسیاری از این محرک ها بود. در حالیکه در زندگی معمول این محرک ها رفتار روزمره ما را تنظیم میکنند. به عنوان مثال وقتی نور طبیعی روز به چشم ما میخورد کمک میکند تا ازخواب بیدارشویم. نور که از طریق عصب بینایی به SCN وارد میشود از دنیای بیرون خبر میدهد. بعد از آن هیپوتالاموس تولید ملاتونین( Melatonin) یعنی هورمونی که محرک خواب می باشد را متوقف میکند، در همین حین سطح تولید vasopressin و Noradrenaline را در سراسر مغز افزایش میدهد که به کنترل چرخه خواب ما کمک میکند. حدود ساعت ده صبح دمای رو به افزایش بدن، سطح انرژی و هوشیاری و در بعد از ظهرهم هماهنگی و فعالیت ماهیچه ای را بهبود میبخشد .

نمایشگرهای روشن در شب میتواند این سیگنال ها را گمراه کند، به همین خاطر است که زیاده روی در تماشای تلویزیون پیش از خواب میتواند اختلال در چرخه خواب ایجاد کند.

اما گاهی اوقات لازم است در اعلام زمان از این دقیق تر باشیم و اینجاست که کورنومتر درونی مغز از راه میرسد. یک نظریه در خصوص نحوه کارکرد این کورنومتر وجود دارد که بیان می کند:

«ارتباط بین یک جفت نورون معین تقریبا همیشه یک مقدار زمان معین طول میکشد»

پس نورون های موجود در قشر و سایر نواحی مغزمان در لوپ هایی برنامه ریزی شده و قابل پیش بینی باهم در مراوده هستند و قشر مغز از آنها جهت تشخیص دقیق مدت زمان سپری شده استفاده میکنند. همین فرآیند، ادراک ما را از زمان بوجود می آورد .

سیفر در غار به یک کشف دیگر در این مورد نیز دست پیدا کرد !

او هر روز خودش را وادار میکرد از یک تا صد وبیست بشمارد به طوری که سرعت شمردن هر عدد یک ثانیه باشد. به مرور زمان به جای این که شمارش اعداد دو دقیقه طول بکشد تا پنج دقیقه هم رسید.
علی رقم تلاش مغز سیفر برای سرپانگه داشتن او، زندگی در انزوای یک غار تاریک، ادراکش را از زمان دچار اختلال کرد.

این موضوع ما را به این فکر می اندازد که چه چیز دیگری ادراک ما از زمان را تحت تاثیر قرار میدهد؟
و اگر زمان چیز عینی نیست، به چه معناست؟

فقط گذشت زمان و تحقیقات بسیار پاسخ این سوال را مشخص می کند !!

فیسبوک توییتر گوگل + لینکداین تلگرام واتس اپ کلوب

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *