Il nostro cervello è come una macchina del tempo. C'è un'interessante differenza tra il modo in cui gli animali si orientano nel tempo e nello spazio. Perché dobbiamo parlare di tempo? Dallo spazio-tempo a come la mente conserva il tempo. È più complicato, ma gratificante. I circuiti nervosi si collegano a stimoli esterni per risparmiare tempo. Lo scrive nel nuovo libro di Dean Buonomano.

"Il tempo passa senza bivi, incroci, partenze o svolte".

Non è vero che tempi e spazi diversi semplificano il compito di comprendere il tempo, come dimostra Buonomano:

"Il discorso dei fisici sulla natura del tempo è finito nel tempo, ma mi è sembrato che ci fosse voluto molto tempo".

Questo cattura diversi concetti di tempo: tempo naturale, tempo di visualizzazione e tempo soggettivo. (Il tempo misurato dai cronometristi è chiamato "chronos", il tempo soggettivo "kairos")

Tempo naturale

Il tempo naturale è ciò che studiano i fisici. Il tempo è reale, o il tempo è un'illusione e tutti i momenti esistono essenzialmente nello stesso momento, poiché esistono ancora tutte le coordinate dell'universo? I neurologi, d'altra parte, parlano anche del tempo dell'orologio e delle percezioni soggettive del tempo. Per spiegare il concetto di tempo naturale, fisici e filosofi parlano del concetto di eternità, secondo il quale passato, presente e futuro sono ugualmente reali.

Buonomano scrive:

"Non c'è assolutamente niente di speciale nel presente: il tempo è eterno, così come lo spazio."

La seconda spiegazione principale del tempo naturale è l'idea che il momento reale sia reale da una prospettiva che corrisponde al nostro senso del tempo soggettivo. Il passato è andato, il futuro non è ancora avvenuto.

"I neurologi sono guide temporali per impostazione predefinita. Nonostante il suo fascino intuitivo, il concetto di tempo è irrilevante ... in fisica e filosofia. La percezione soggettiva del tempo è un'abilità umana, ma la biologia deve prima capire come fermare il tempo ".

Un libro intitolato Your Brain is a Time Machine di Dean Buonoman

Lo ha deciso Buonomano il tempo è un concetto sia fisico che soggettivo. Il titolo del suo libro deriva dall'idea che i nostri cervelli siano meccanismi predittivi. Ogni volta che percepiamo qualcosa, la sua teoria dice che ciò che percepiamo non è un fatto oggettivo, ma piuttosto la struttura cerebrale di ciò che provoca sensazioni corporee. Le considerazioni teoriche popolari spesso ignorano una dimensione della previsione, che è il tempo.

Capacità di prevedere

Buonomano sottolinea che il cervello fa continuamente previsioni in tempo reale non solo su ciò che accadrà, ma anche su quando accadrà. Perché ciò sia possibile, il cervello necessita di complicati meccanismi per percepire il tempo. In modo che possa prevedere non solo cosa accadrà in una frazione di secondo, ma cosa può accadere nei prossimi secondi, minuti, ore e persino giorni, settimane, mesi e anni.

Il nostro cervello può fare miracoli!

Questa capacità di prevedere il futuro a lungo termine dipende dalla memoria. In effetti, è il principale utilizzo evolutivo della memoria, come magazzino di informazioni necessarie per prevedere il futuro. Con la memoria e la conoscenza, i nostri cervelli sono diventati macchine del tempo, come se potessimo viaggiare avanti e indietro nel tempo. Questo viaggio mentale è un'abilità umana che ci distingue dagli altri animali, e quindi dal titolo del libro. Questa capacità sembra essere particolarmente indicativa di abilità simili negli animali, ma è ancora difficile trovare prove di lungimiranza negli animali.

- L'autore si contraddice qui, perché molti animali hanno dimostrato di essere in grado di prevedere i disastri naturali, ma sfortunatamente gli scienziati non sanno come lo fanno gli animali.)

Per trarre vantaggio dal viaggio mentale nel tempo, la biologia ha dovuto prima capire come preservare il tempo soggettivo. A differenza dell'orologio a pendolo. Il potente orologio a pendolo di Christian Huygens è stato il primo a tenere il tempo più preciso di un orologio nel cervello umano.

Il libro di Buonoman è pieno di buoni dettagli sulla miriade di modi in cui le cellule (neuroni) del nostro corpo fanno risparmiare tempo. Ad esempio, il complesso attraversamento di un gruppo di neuroni nell'ipotalamo che regolano il ritmo circadiano (diurno) principale. L'orologio circadiano dipende dalle oscillazioni armoniche di specifici livelli di proteine. Uno di questi è la melatonina. A differenza dei nostri orologi, che possono riconoscere il tempo in un'ampia gamma di valori, il cervello non ha un solo orologio. Ad esempio, un danno nel nucleo chiasmatico non influisce sulla capacità di riconoscere intervalli di tempo nell'ordine dei secondi, quindi c'è una diversa percezione soggettiva del tempo. Se esiste una chiara teoria della percezione del tempo in neurologia, è proprio che i circuiti nervosi possono eseguire reazioni a stimoli esterni regolari. In altre parole, possono seguire il tempo, in tutti i modi.

Il cervello è un timer

Quando leggiamo il libro di Buonoman, non è difficile chiedersi come il tempo e la sua misurazione permeano la nostra esistenza, sia sotto forma di dispositivi di misurazione del tempo che creiamo o attraverso il meccanismo del nostro cervello. Buonomano crea un'incredibile sensazione di quanto sia complicato un cronometrista nel cervello e che compito straordinario sia. Buonomano scrive chiaramente, quasi come una saggistica. Ha scelto la forma cristallina sopra la prosa fiorita.

Di tanto in tanto fornisce esempi divertenti, ad esempio quando scrive:

"La lunghezza del battito cardiaco del colibrì è tanto nascosta ai nostri organi di senso quanto il tempo della deriva dei continenti".

L'espressione inequivocabile di Buonomano è evidente quando scrive di fisica del tempo. Dato che la sua esperienza è neurologica, non è un esercizio trascurabile. La sua spiegazione del perché la teoria della relatività speciale di Einstein suggerisce l'esistenza di un universo quadridimensionale e la diversità del tempo cosmico, in cui il passato, il presente e il futuro coesistono ovunque, fa un capolavoro per la nozione di eternità.

La relatività, in particolare, distrugge la nozione di concorrenza: l'idea che due osservatori che si muovono a velocità diverse tra loro non possano essere d'accordo sul tempo degli eventi. Quando la velocità si avvicina alla velocità della luce, gli intervalli di tempo degli eventi possono essere percepiti in modo diverso da diversi osservatori.

Buonomano scrive:

"Supponendo che tutti gli eventi che a volte si verificano o che a volte si verificano si trovano in modo permanente in un certo punto dell'universo, allora la concorrenza relativa diventa meno interessante del fatto che due oggetti nell'universo possono sembrare uguali. E se sono identici o meno dipende dalla posizione dell'osservatore. I due pali del telefono lungo la strada sembrano essere coperti quando ti trovi sullo stesso lato della strada, ma non quando ti trovi in ​​mezzo alla strada: è una questione di prospettiva ".

Eternità

L'eternità si scontra con la nostra esperienza soggettiva nel tempo: in altre parole, la fisica lotta con la neurologia. Finora, percepiamo il passare del tempo naturale e quindi sosteniamo istintivamente questo concetto. Buonomano sottolinea che le nostre idee di tempo soggettivo sono strettamente legate alle nostre idee di spazio.

Lo mostra con le metafore che usiamo quando parliamo di tempo:

"Studiavamo il tempo per molto tempo - cercare una risposta in retrospettiva era un'idea terribile".

Il segnatempo nel cervello coopta i circuiti neurali utilizzati per presentare lo spazio. È così che percepiamo il tempo e lo spazio in modo simile, in una curiosa analogia con la teoria della relatività speciale.

La domanda più interessante

Questo porta a una delle domande più interessanti sollevate nel libro:

"Le nostre teorie fisiche possono essere fatte dall'architettura del nostro cervello stesso?"

Ora che sappiamo che il cervello stesso accorcia il tempo nello spazio, vale anche la pena considerare se la nozione di eternità contribuisce al fatto che risuona con l'architettura dell'organo responsabile della scelta tra l'eternità e il presente. Le nostre teorie fisiche potrebbero essere formate dall'architettura stessa del nostro cervello? Lo stato delle conoscenze scientifiche sul tempo è tale che non abbiamo risposte dirette.

Il libro, che è ampiamente convincente, discute più delle domande sollevate alla fine di quanto non risponda. Questo è, ovviamente, perché “la nostra percezione soggettiva del tempo è da qualche parte nel mezzo di una tempesta di segreti scientifici irrisolti - cos'è la coscienza, il libero arbitrio, la relatività, la meccanica quantistica e la natura del tempo. Il nostro cervello è come una macchina del tempo. Questo può essere preoccupante, perché le conseguenze possono essere trovate, ad esempio, nell'universo, dove tutti i momenti del tempo esistono allo stesso tempo. Il libro alla fine porta alla pace interiore quando ci rendiamo conto che tutte le principali scoperte scientifiche del secolo scorso, in un modo o nell'altro, stanno combattendo un nemico comune: il tempo.