Si tus neuronas se divierten, el tiempo pasa volando

Aunque no nos demos cuenta de ello, llevamos instalado un reloj de serie en el cerebro. ¿Cómo sabemos estimar aproximadamente cuánto dura un par de horas, o cómo recordamos que nos hemos duchado antes de desayunar y no después? El sentido del tiempo permite a los músicos mantener un ritmo preciso durante su interpretación. Y no sólo los humanos estamos dotados con esta capacidad: las plantas saben cuándo deben florecer o perder las hojas sin echar una mirada a un calendario. Antes de que inventáramos los cronómetros, los seres vivos ya habíamos aprendido a medir el tiempo.

Y todo reloj tiene su tictac, ya sea en forma de movimientos mecánicos o de desintegración de átomos. En los últimos años, varias investigaciones han descubierto algunos de los complejos circuitos cerebrales que nos permiten llevar la cuenta del paso del tiempo. En 2009, un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts descubrió neuronas en el cerebro de los monos que se disparaban con precisión a la hora de ejecutar una tarea, a los 100 milisegundos, a los 110, a los 150, y así sucesivamente; como un reloj. Estas neuronas imprimen una especie de sello temporal, de manera que los recuerdos quedan datados, como la sobreimpresión de la fecha y hora en las cámaras digitales.

Sin embargo, también sabemos que no todos los ratos de la misma duración son iguales para nosotros. Un par de horas en buena compañía pasan volando, pero se nos hacen eternas si estamos esperando a que una persona querida salga del quirófano. Es decir, que la percepción del tiempo depende de nuestro estado emocional. Pero éste a su vez está relacionado con la cascada de señales químicas y eléctricas en nuestro cerebro. ¿Cómo atar los cabos para entender este mecanismo?

Un equipo de investigadores del Centro Champalimaud para lo Desconocido, un avanzado instituto de investigación biomédica en Lisboa (Portugal), ha descubierto que nuestra distinta percepción del tiempo en diferentes situaciones depende en buena medida de la dopamina. Y dado que este mensajero cerebral está implicado, entre otras funciones, en la motivación y la recompensa de los comportamientos placenteros, el hallazgo sirve para unir los puntos entre nuestro estado emocional y nuestra sensación del paso del tiempo.

Lo que sienten los ratones

El mayor reto para los científicos era conseguir un sistema que les permitiera probar la experiencia subjetiva del tiempo midiendo al mismo tiempo la actividad neuronal. Para esto último era necesario emplear un modelo animal. El equipo del centro Champalimaud dirigido por Joe Paton ha experimentado anteriormente con métodos que permiten entrenar a ratas o ratones para que ejecuten ciertas tareas en intervalos precisos de tiempo a cambio de una recompensa. Pero saber cómo un ratón percibe el paso del tiempo no es fácil. "Cuando nos pusimos a entrenar ratones para estudiar su percepción del tiempo, ¡había serias dudas sobre si podía llegar a hacerse!", dice el coautor del nuevo estudio Bassam Atallah.

Los investigadores entrenaron a los ratones para que estimaran si la duración de un intervalo transcurrido entre dos sonidos era superior o inferior a 1,5 segundos. Si pensaban que era más corto o más largo de lo normal, debían tocar con el hocico uno u otro sensor de su jaula. Cuando elegían la opción correcta, se les daba una recompensa. "Después de meses de entrenamiento, lo hacían muy bien", comenta Paton.

El objetivo era localizar y medir la actividad de las neuronas responsables de este proceso. El equipo de Paton ya había estudiado la participación de una región del cerebro llamada cuerpo estriado en la valoración del tiempo. Esta región está conectada con otra que ha sido implicada en el procesamiento temporal y que recibe el enigmático nombre de parte compacta de la sustancia negra. Paton y sus colaboradores habían demostrado ya que el corte de esta conexión causa un déficit en la percepción del tiempo.

En la sustancia negra hay un conjunto de neuronas que liberan dopamina. Esta zona del cerebro y la acción de la dopamina están afectadas en los enfermos de párkinson, que suelen tener alterada su percepción del tiempo. Y por otra parte, la dopamina actúa como la hormona cerebral de las emociones como la motivación y la recompensa; por ejemplo, su papel es fundamental en las adicciones. "Dale un susto a una rata y su dopamina cae por los suelos", apunta Paton.

Encender y apagar neuronas

Gracias a una avanzada técnica genética, los científicos han logrado que las neuronas se iluminen cuando están activas, lo que permite medir su funcionamiento cuando el ratón realiza una tarea. Según describen en la revista Science, las neuronas de los ratones se iluminaban cuando escuchaban los dos sonidos del intervalo, pero no siempre con la misma intensidad. "Lo que vimos fue que a mayor aumento de la actividad neuronal, los animales tendían a subestimar la duración del intervalo", explica la coautora del estudio Sofia Soares. "Y a menor actividad, tendían a sobreestimarla".

Para demostrar que este diferente grado de activación neuronal es responsable de la percepción del tiempo, los investigadores controlaron la excitación de las neuronas mediante una técnica que permite estimularlas o silenciarlas utilizando pulsos de luz. Así, Paton y sus colaboradores comprobaron que al encender las neuronas de dopamina los ratones subestiman la duración del intervalo, y lo contrario cuando se apagan. En resumen, el tiempo pasa más deprisa para los ratones cuando se pone en marcha su mecanismo cerebral de recompensa.

Extrapolada a los humanos, la conclusión del estudio concuerda con nuestra experiencia: cuando lo pasamos bien, el tiempo vuela. Sin embargo, Paton advierte de que estos estudios con animales tienen sus limitaciones: "Lo único que podemos medir es el comportamiento del animal, pero nunca estamos seguros de lo que percibe; lo interpretamos como su experiencia subjetiva, pero es sólo una interpretación, y es lo mejor que podemos hacer". Pero el investigador admite que tiene sentido: "Está ese tópico de los jóvenes amantes que pasan toda la noche hablando y que sienten que el tiempo no pasa". Y si no hablan una palabra, tampoco.