How does your body know what time it is? - Marco A. Sotomayor

Μετάφραση: Maria K.

In 1962, a cave explorer named Michel Siffre

Το 1962, ένας εξερευνητής σπηλαίων ονόματι Μισέλ Σιφρ

started a series of experiments where he isolated himself underground for months

ξεκίνησε πειράματα που απαιτούσαν να απομονωθεί κάτω από τη γη για μήνες

without light or clocks.

χωρίς φως ή ρολόγια.

He attached himself to electrodes that monitored his vital signs

Εξοπλίστηκε με ηλεκτρόδια που κατέγραφαν τις ζωτικές του ενδείξεις

and kept track of when he slept and ate.

και παρακολουθούσαν πότε κοιμόταν και έτρωγε.

Όταν ο Σιφρ επανήλθε στην κανονική ζωή,

When Siffre finally emerged,

the results of his pioneering experiments

τα αποτελέσματα των πρωτοποριακών πειραμάτων του

revealed that his body had kept to a regular sleeping-waking cycle.

έδειξαν ότι το σώμα του διατηρούσε έναν σταθερό κύκλο ύπνου-αφύπνισης.

Despite having no external cues,

Παρά το γεγονός ότι δεν είχε καθόλου εξωτερικά ερεθίσματα,

he fell asleep,

κοιμόταν,

woke up,

and ate at fixed intervals.

ξυπνούσε

και έτρωγε ανά τακτά χρονικά διαστήματα.

Αυτό έγινε γνωστό ως κιρκάδιος ρυθμός, από τα Λατινικά για το «περί την ημέρα».

This became known as a circadian rhythm from the Latin for "about a day."

Scientists later found these rhythms affect our hormone secretion,

Οι επιστήμονες βρήκαν ύστερα ότι οι ρυθμοί επηρεάζουν την έκκριση των ορμονών μας,

how our bodies process food,

την επεξεργασία του φαγητού από το σώμα,

and even the effects of drugs on our bodies.

ακόμα και την επίδραση των φαρμάκων στα σώματά μας.

The field of sciences studying these changes is called chronobiology.

Το πεδίο των επιστημών που μελετά αυτές τις αλλαγές λέγεται χρονοβιολογία.

Being able to sense time helps us do everything from waking and sleeping

Η ικανότητα να έχουμε αίσθηση του χρόνου μάς επιτρέπει να ξυπνάμε, να κοιμόμαστε,

to knowing precisely when to catch a ball that's hurtling towards us.

και να ξέρουμε ακριβώς πότε να πιάσουμε μία μπάλα που έρχεται κατά πάνω μας.

We owe all these abilities to an interconnected system of timekeepers

Οφείλουμε αυτές τις ικανότητες στο διασυνδεδεμένο σύστημα χρονομέτρων

μέσα στο μυαλό μας.

in our brains.

It contains the equivalent of a stopwatch telling us how many seconds elapsed,

Ο νους λειτουργεί σαν χρονόμετρο και μας λέει πόσα δευτερόλεπτα περνούν,

a clock counting the hours of the day,

σαν ρολόι που μετρά τις ώρες της μέρας,

and a calendar notifying us of the seasons.

και σαν ημερολόγιο που μας ενημερώνει για τις εποχές.

Κάθε ένα από αυτά βρίσκεται σε διαφορετική περιοχή του εγκεφάλου.

Each one is located in a different brain region.

Siffre, stuck in his dark cave, relied on the most primitive clock

Ο Σιφρ, μέσα στη σκοτεινή σπηλιά του, στηρίχθηκε στο πιο αρχαίο ρολόι,

in the suprachiasmatic nucleus, or SCN of the hypothalamus.

στον υπερχιασματικό πυρήνα, ή αλλιώς SCN, του υποθαλάμου.

Here's the basics of how we think it works based on fruitfly and mouse studies.

Θα δούμε πώς λειτουργεί, βάσει των μελετών πάνω στις μύγες και τα ποντίκια.

Proteins known as CLK, or clock, accumulate in the SCN throughout the day.

Οι πρωτεΐνες CLK, ή αλλιώς του ρολογιού, συσσωρεύονται στον SCN μέσα στη μέρα.

In addition to activating genes that tell us to stay awake,

Εκτός από την ενεργοποίηση γονιδίων που μας λένε να μείνουμε ξύπνιοι,

they make another protein called PER.

φτιάχνουν μία άλλη πρωτεΐνη, την PER.

When enough PER accumulates,

Όταν μαζευτεί αρκετή PER,

it deactivates the gene that makes CLK,

απενεργοποιεί το γονίδιο που φτιάχνει τη CLK

eventually making us fall asleep.

και τελικά μας παίρνει ο ύπνος.

Then, clock falls low, so PER concentrations also drop again,

Μετά, η πρωτεΐνη του ρολογιού πέφτει και ελαττώνεται η συγκέντρωση της PER,

επιτρέποντας στη CLK να αυξηθεί,

allowing CLK to rise,

starting the cycle over.

και να ξεκινήσει πάλι ο κύκλος.

There are other proteins involved,

Εμπλέκονται και άλλες πρωτεΐνες,

but our day and night cycle may be driven in part by this seesaw effect

αλλά ο κύκλος μέρας-νύχτας ενεργοποιείται εν μέρει από αυτό το φαινόμενο τραμπάλας

between CLK by day and PER by night.

ανάμεσα στην πρωτεΐνη CLK για τη μέρα και την πρωτεΐνη PER για τη νύχτα.

Για μεγαλύτερη ακρίβεια,

For more precision,

ο SCN εξαρτάται και από εξωτερικά ερεθίσματα

our SCNs also rely on external cues

like light,

όπως το φως,

food,

το φαγητό,

noise,

and temperature.

ο θόρυβος

και η θερμοκρασία.

We called these zeitgebers,

Τα αποκαλούμε «τσάιτγκεμπερς»,

German for "givers of time."

από τη γερμανική λέξη για τους «κωδικοποιητές χρόνου».

Siffre lacked many of these cues underground,

Πολλά ερεθίσματα δεν υπήρχαν στο υπόγειο του Σιφρ,

but in normal life, they fine tune our daily behavior.

αλλά στην κανονική ζωή, ρυθμίζουν την καθημερινή μας συμπεριφορά.

For instance, as natural morning light filters into our eyes,

Για παράδειγμα, καθώς το πρωί το φυσικό φως διηθείται στα μάτια μας,

it helps wake us up.

μας βοηθά να ξυπνήσουμε.

Ταξιδεύοντας μέσα από το οπτικό νεύρο έως το SCN,

Traveling through the optic nerve to the SCN,

επικοινωνεί αυτά που συμβαίνουν στον εξωτερικό κόσμο.

it communicates what's happening in the outside world.

The hypothalamus then halts the production of melatonin,

Ο υποθάλαμος μετά σταματά την παραγωγή της μελατονίνης,

a hormone that triggers sleep.

μιας ορμόνης που ενεργοποιεί τον ύπνο.

At the same time,

Την ίδια στιγμή,

it increases the production of vasopressin

αυξάνει την παραγωγή της βαζοπρεσίνης και της νοραδρεναλίνης μέσα από το μυαλό,

and noradrenaline throughout the brain,

το οποίο βοηθά στον έλεγχο των κύκλων ύπνου μας.

which help control our sleep cycles.

At about 10 am,

Περίπου στις 10 το πρωί,

the body's rising temperature drives up our energy and alertness,

η αυξημένη θερμοκρασία του σώματος αφυπνίζει την ενέργεια και προσοχή μας

and later in the afternoon,

και αργότερα το απόγευμα,

it also improves our muscle activity and coordination.

βελτιώνει επίσης τη μυϊκή δραστηριότητα και τον συντονισμό μας.

Bright screens at night can confuse these signals,

Οι φωτεινές οθόνες τη νύχτα μπορούν να μπερδέψουν αυτά τα σήματα,

which is why binging on TV before bed makes it harder to sleep.

κάτι που εξηγεί γιατί η τηλεόραση πριν τον ύπνο δυσκολεύει την αποκοίμιση.

But sometimes we need to be even more precise when telling the time,

Κάποιες φορές, όμως, πρέπει να είμαστε πιο ακριβείς όταν προβλέπουμε την ώρα

which is where the brain's internal stopwatch chimes in.

και εκεί αναλαμβάνει το εσωτερικό χρονόμετρο του εγκεφάλου.

One theory for how this works involves the fact

Μια θεωρία του πώς λειτουργεί αυτό περιλαμβάνει το γεγονός

that communication between a given pair of neurons

ότι η επικοινωνία μεταξύ συγκεκριμένου ζεύγους νευρώνων,

always takes roughly the same amount of time.

πάντα χρειάζεται περίπου τον ίδιο χρόνο.

So neurons in our cortex and other brain areas

Οπότε, οι νευρώνες στον φλοιό μας και άλλες περιοχές του εγκεφάλου

may communicate in scheduled, predictable loops

μπορεί να επικοινωνούν σε καθορισμένες, προβλεπόμενες ώρες

that the cortex uses to judge with precision how much time has passed.

που ο φλοιός χρησιμοποιεί για να κρίνει με ακρίβεια

πόση ώρα έχει περάσει.

That creates our perception of time.

Έτσι δημιουργείται η αντίληψή μας για τον χρόνο.

In his cave, Siffre made a fascinating additional discovery about this.

Στο σπήλαιό του, ο Σιφρ έκανε ακόμα μία εντυπωσιακή ανακάλυψη για αυτό.

Every day, he challenged himself to count up to 120

Κάθε μέρα, προκαλούσε τον εαυτό του να μετρά μέχρι το 120,

at the rate of one digit per second.

με ρυθμό έναν αριθμό το δευτερόλεπτο.

Καθώς περνούσε ο καιρός, από τα 2 λεπτά έφτασε να χρειάζεται 5.

Over time, instead of taking two minutes, it began taking him as long as five.

Life in the lonely, dark cave had warped Siffre's own perception of time

Η ζωή στη μοναχική και σκοτεινή σπηλιά στρέβλωσε την αντίληψή του για τον χρόνο,

despite his brain's best efforts to keep him on track.

παρά τις μεγάλες προσπάθειες του μυαλού του να κρατήσει τις ισορροπίες.

This makes us wonder what else influences our sense of time.

Αυτό μας κάνει να αναρωτιόμαστε τι άλλο επηρεάζει την αίσθηση του χρόνου.

And if time isn't objective, what does that mean?

Και αν ο χρόνος δεν είναι αντικειμενικός, τότε τι σημαίνει αυτό;

Could each of us be experiencing it differently?

Θα μπορούσε κάποιος από εμάς να τον αισθάνεται διαφορετικά;

Only time will tell.

Μόνο ο χρόνος θα το δείξει.