Não nhận biết thời gian như thế nào khi không có ánh sáng và đồng hồ?

Năm 1962, nhà thám hiểm Michel Siffre bắt đầu thí nghiệm bằng việc nhốt mình dưới lòng đất trong nhiều tháng dưới điều kiện không có ánh sáng và khái niệm về thời gian. Ông sử dụng máy đo điện tâm đồ để theo dõi dấu hiệu sinh tồn của cơ thể và ghi chép lại thời gian biểu ăn ngủ. Khi Siffre ra khỏi lòng đất, kết quả của cuộc thí nghiệm tiên phong này cho thấy cơ thể của ông vẫn luôn giữ một nhịp sinh học đều đặn. Mặc dù không nhận bất kỳ tín hiệu nào từ bên ngoài ông vẫn ngủ, thức dậy và ăn vào những khoảng thời gian nhất định. Từ đây khái niệm "Nhịp sinh học" hình thành.

Hình ảnh minh họa/ Internet

Sau này, các nhà khoa học khám phá được nhịp sinh học này dựa trên sự điều tiết hormone của cơ thể. Chúng ta có được khả năng này là nhờ vào một hệ thống quản lý thời gian trong não bộ. Hệ thống này gồm một chiếc đồng hồ sinh học cho chúng ta biết bao nhiêu giờ trong 1 ngày và một quyển lịch cho chúng ta biết những mùa trong năm. Chúng được đặt ở một vị trí cụ thể trong não bộ. Trong hang tối, Stiffre đã dựa vào chiếc đồng hồ nguyên thuỷ nhất trong tuyến tùng ở vùng dưới đồi não.

Sau đây là vài điều cơ bản về cơ chế hoạt động của tuyến tùng. Một protein là CLK có tác dụng hoạt hoá những gene kích thích chúng ta thức giấc và tạo ra một loại protein khác gọi là PER. Khi số lượng PER tích lũy đủ nhiều, những protein này sẽ vô hiệu hoá gene tạo ra CLK và khiến chúng ta chìm vào giấc ngủ. Sau đó, do hàm lượng CLK trong cơ thể giảm xuống, hàm lượng PER cũng giảm theo. Nhờ đó, gen tạo ra CLK kích hoạt trở lại và vòng tuần hoàn cứ thế tiếp diễn. Sự luân phiên giữa CLK vào ban ngày và PER vào ban đêm góp phần hình thành đồng hồ sinh học trong cơ thể chúng ta.

Đế tăng sự chính xác, tuyến tùng còn dựa vào những tín hiệu bên ngoài như: ánh sáng, thức ăn, âm thanh và nhiệt độ. Siffre thiếu những tín hiệu này khi ở dưới lòng đất nhưng trong cuộc sống hằng ngày, các tín hiệu này giúp điều chỉnh đồng hồ sinh học chính xác hơn.

Ví dụ như ánh sáng ban mai khi chiếu vào mắt sẽ giúp đánh thức chúng ta dậy. Ánh sáng di chuyển qua thần kinh thị giác đến thùy tùng và thông báo trời đã sáng rồi. Khi đó, vùng dưới đồi trong não sẽ tạm dừng sản xuất của melatonin một hormone giúp kích thích buồn ngủ. Đồng thời, nó kích thích sản xuất vasopressin và noradrenalin trong não, giúp điều khiển chu kỳ ngủ của chúng ta.

Ngoài ra, cơ chế hoạt động của đồng hồ sinh học còn dựa trên sự truyền đạt thông tin giữa cặp nơ-ron thần kinh. Vì thời gian truyền thông tin giữa 2 nơ-ron thường bằng nhau nên vỏ não sử dụng chúng để tính toán khoảng thời gian đã trôi qua, từ đó, chúng ta có được sự nhận thức về thời gian. Khi ở trong hang, Siffre đã có một khám phá thú vị. Hằng ngày, ông thách thức bản thân đếm đến 120 với tốc độ là một con số trong một giây. Lâu dần, thay vì mất 2 phút, ông mất đến 5 phút để đếm đến 120.

Năm 1962, nhà thám hiểm Michel Siffre bắt đầu thí nghiệm bằng việc nhốt mình dưới lòng đất trong nhiều tháng dưới điều kiện không có ánh sáng và khái niệm về thời gian. Ông sử dụng máy đo điện tâm đồ để theo dõi dấu hiệu sinh tồn của cơ thể và ghi chép lại thời gian biểu ăn ngủ. Khi Siffre ra khỏi lòng đất, kết quả của cuộc thí nghiệm tiên phong này cho thấy cơ thể của ông vẫn luôn giữ một nhịp sinh học đều đặn. Mặc dù không nhận bất kỳ tín hiệu nào từ bên ngoài ông vẫn ngủ, thức dậy và ăn vào những khoảng thời gian nhất định. Từ đây khái niệm "Nhịp sinh học" hình thành.

Sau này, các nhà khoa học khám phá được nhịp sinh học này dựa trên sự điều tiết hormone của cơ thể. Chúng ta có được khả năng này là nhờ vào một hệ thống quản lý thời gian trong não bộ. Hệ thống này gồm một chiếc đồng hồ sinh học cho chúng ta biết bao nhiêu giờ trong 1 ngày và một quyển lịch cho chúng ta biết những mùa trong năm. Chúng được đặt ở một vị trí cụ thể trong não bộ. Trong hang tối, Stiffre đã dựa vào chiếc đồng hồ nguyên thuỷ nhất trong tuyến tùng ở vùng dưới đồi não.

Sau đây là vài điều cơ bản về cơ chế hoạt động của tuyến tùng. Một protein là CLK có tác dụng hoạt hoá những gene kích thích chúng ta thức giấc và tạo ra một loại protein khác gọi là PER. Khi số lượng PER tích lũy đủ nhiều, những protein này sẽ vô hiệu hoá gene tạo ra CLK và khiến chúng ta chìm vào giấc ngủ. Sau đó, do hàm lượng CLK trong cơ thể giảm xuống, hàm lượng PER cũng giảm theo. Nhờ đó, gen tạo ra CLK kích hoạt trở lại và vòng tuần hoàn cứ thế tiếp diễn. Sự luân phiên giữa CLK vào ban ngày và PER vào ban đêm góp phần hình thành đồng hồ sinh học trong cơ thể chúng ta.

Đế tăng sự chính xác, tuyến tùng còn dựa vào những tín hiệu bên ngoài như: ánh sáng, thức ăn, âm thanh và nhiệt độ. Siffre thiếu những tín hiệu này khi ở dưới lòng đất nhưng trong cuộc sống hằng ngày, các tín hiệu này giúp điều chỉnh đồng hồ sinh học chính xác hơn.

Ví dụ như ánh sáng ban mai khi chiếu vào mắt sẽ giúp đánh thức chúng ta dậy. Ánh sáng di chuyển qua thần kinh thị giác đến thùy tùng và thông báo trời đã sáng rồi. Khi đó, vùng dưới đồi trong não sẽ tạm dừng sản xuất của melatonin một hormone giúp kích thích buồn ngủ. Đồng thời, nó kích thích sản xuất vasopressin và noradrenalin trong não, giúp điều khiển chu kỳ ngủ của chúng ta.

Ngoài ra, cơ chế hoạt động của đồng hồ sinh học còn dựa trên sự truyền đạt thông tin giữa cặp nơ-ron thần kinh. Vì thời gian truyền thông tin giữa 2 nơ-ron thường bằng nhau nên vỏ não sử dụng chúng để tính toán khoảng thời gian đã trôi qua, từ đó, chúng ta có được sự nhận thức về thời gian. Khi ở trong hang, Siffre đã có một khám phá thú vị. Hằng ngày, ông thách thức bản thân đếm đến 120 với tốc độ là một con số trong một giây. Lâu dần, thay vì mất 2 phút, ông mất đến 5 phút để đếm đến 120.

Từ đó cho thấy, cuộc sống cô độc trong hang tối đã làm sai lệch khái niệm thời gian của Siffre mặc cho sự cố gắng của não bộ để giúp ông duy trì khái niệm về thời gian. Điều này khiến chúng ta tự hỏi thời gian thật sự là gì? Liệu mỗi chúng ta có trải nghiệm thời gian khác nhau không? Một người có khi nào cảm nhận một ngày dài hơn người khác không?

Nguồn: Khoa học.tv