¿Cómo el cerebro registra el tiempo?

El cerebro realiza un seguimiento del tiempo de diferentes maneras en diferentes escalas de tiempo.

La estimación rápida del intervalo de tiempo (sub-segundo) es importante para cronometrar el comportamiento complejo y tocar instrumentos musicales. La estimación del intervalo de tiempo lento puede ser importante para planificar el día, aunque la luz del día y el hambre pueden proporcionar pistas. Los intervalos superiores a un día pueden depender de observar la repetición de los ciclos diurnos y nocturnos y los cambios estacionales.

El siguiente diagrama muestra la precisión de la estimación del intervalo de tiempo para humanos y otros animales, junto con los mecanismos neuronales propuestos para cada escala de tiempo. Las escalas de tiempo lento (horas) están en la parte superior y las escalas rápidas (milisegundos) están en la parte inferior. Cada diamante representa el resultado de un estudio científico. [1]

Existen múltiples modelos competitivos de percepción del tiempo sin un consenso final sobre qué mecanismos usa el cerebro en cada situación. [2]

Relacionado:
¿Cómo distingue el cerebro humano los eventos similares que ocurren en diferentes momentos?

[1] Buhusi CV, Meck WH (2005). ¿Qué nos motiva? Mecanismos funcionales y neuronales de intervalos de tiempo. Nature Reviews Neuroscience . (http://scholar.google.com/schola…)

[2] Ivry RB, Schlerf JE (2008). Modelos dedicados e intrínsecos de percepción del tiempo. Tendencias en Ciencias Cognitivas . (http://scholar.google.com/schola…).

La mayoría de los seres vivos se han adaptado al ciclo del día y la noche desde la rotación de la Tierra alrededor del sol y han desarrollado ritmos circadianos. Circadian viene de las palabras ‘circa’ (cerca) y ‘diem’ (día). Este reloj interno o biológico está controlado por genes que producen el flujo y reflujo de señales que, en última instancia, controlan el comportamiento. Diferentes genes, como el período ( per ), reloj ( clk ), ciclo ( cyc ), intemporal ( tim ), frecuencia ( frq ), doubletime ( dbt ) y otros son responsables de ejecutar los relojes internos. El reloj biológico humano se encuentra en el núcleo supraquiasmático (SCN) del hipotálamo en el cerebro. A continuación se muestra una imagen de las diferentes regiones del cerebro involucradas en el reloj circadiano. Incluso sin señales ambientales (como si estuvieras sentado en una habitación oscura todo el tiempo), tu cerebro todavía tendría un ciclo de sueño / vigilia de poco más de 24 horas, lo que significa que el procesamiento de este tiempo es realmente interno. Cuando hay una desconexión entre el tiempo local o real y el tiempo interno de tu cuerpo, pierdes la sincronización, como en el jet lag. El entorno puede restablecer su reloj interno, por lo que puede superar el desfase horario en pocos días. Sin embargo, estos genes de reloj hacen mucho más que regular el sueño, ya que se ha encontrado que regulan la alimentación, el estado de ánimo y otras conductas.

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Una región en el cerebro llamada SCN mantiene el ritmo circadiano ( http://en.wikipedia.org/wiki/Cir …) en humanos. Otros animales tienen diferentes órganos, un Tuatara se cree que tiene un “tercer ojo”, por ejemplo. El ritmo circadiano humano es de aproximadamente 25 h.

He leído que hay dos laboratorios de aislamiento, uno en Alemania y otro en Madurai, donde las personas no tienen indicador de tiempo y se les pide que predigan las duraciones transcurridas. En tales casos, el tiempo de duración percibido así como los ciclos de sueño-vigilia se alejan del ciclo circadiano. [1] Sin embargo, se sabe que ciertas funciones corporales como el ciclo menstrual no se ven afectadas por la ausencia de señales sociales y de luz / oscuridad. [2]

[1] “Correlación directa entre el ritmo circadiano del sueño y vigilia
tiempo estimado en humanos bajo aislamiento social y temporal ” http://repository.ias.ac.in/2828

[2] “Tiempo en un entorno sin tiempo: mi vida en un búnker” http://www.ias.ac.in/resonance/M