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

Come fa il tuo corpo a sapere che ora è? - Marco A. Sotomayor

Traduttore: Silvia Bernabei Revisore: Sofia Ramundo

In 1962, a cave explorer named Michel Siffre

Nel 1962, lo speleologo Michel Siffre

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

cominciò una serie di esperimenti in cui si auto isolava sottoterra per mesi

senza luce né orologi.

without light or clocks.

He attached himself to electrodes that monitored his vital signs

Si attaccò addosso degli elettrodi che monitoravano i suoi segni vitali

and kept track of when he slept and ate.

e annotò i momenti in cui dormiva e mangiava.

Quando finalmente Siffre emerse,

When Siffre finally emerged,

i risultati dei suoi esperimenti pioneristici

the results of his pioneering experiments

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

rivelarono che il suo corpo aveva mantenuto il regolare ciclo vitale.

Despite having no external cues,

Pur senza avere segnali esterni,

he fell asleep,

si addormentava,

si svegliava,

woke up,

and ate at fixed intervals.

e mangiava ad intervalli regolari.

Questo fu noto come ritmo circadiano, dal latino "intorno al giorno."

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

Scientists later found these rhythms affect our hormone secretion,

Gli scienziati scoprirono che questi ritmi influiscono sull'attività ormonale,

how our bodies process food,

sull'assimilazione del cibo,

and even the effects of drugs on our bodies.

e perfino sugli effetti che le droghe provocano al nostro corpo.

The field of sciences studying these changes is called chronobiology.

La scienza che studia questi cambi si chiama cronobiologia.

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

Essere in grado di percepire il tempo ci aiuta a svegliarci e ad addormentarci,

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

ma anche a sapere di preciso quando afferrare una palla diretta verso di noi.

We owe all these abilities to an interconnected system of timekeepers

Queste abilità sono dovute a un sistema interconnesso di marcatempo

situato nel nostro cervello.

in our brains.

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

Esso contiene l'equivalente di un cronometro che conta i secondi,

a clock counting the hours of the day,

un orologio che segna le ore del giorno

and a calendar notifying us of the seasons.

e un calendario che ci avvisa sul cambio delle stagioni.

Ognuno di questi è situato in una zona diversa del cervello.

Each one is located in a different brain region.

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

Siffre, all'interno della grotta buia, si affidò all'orologio primordiale

in the suprachiasmatic nucleus, or SCN of the hypothalamus.

situato nel nucleo soprachiasmatico o NSC dell'ipotalamo.

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

Questa teoria si basa su studi effettuati su insetti e topi.

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

Le proteine CLK, o dell'orologio, si accumulano nel NSC durante il giorno.

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

Inoltre, allo scopo di attivare dei geni che ci dicono di stare svegli,

they make another protein called PER.

producono un'altra proteina chiamata PER.

Quando si accumula abbastanza PER,

When enough PER accumulates,

it deactivates the gene that makes CLK,

si disattiva il gene che produce CLK,

eventually making us fall asleep.

che finisce per farci addormentare.

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

A quel punto, l'orologio si abbassa e le concentrazioni di PER calano,

permettendo al CLK di alzarsi

allowing CLK to rise,

e di cominciare il ciclo da capo.

starting the cycle over.

There are other proteins involved,

Altre proteine sono coinvolte,

ma il nostro ciclo è guidato in parte da questo effetto alternato

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

between CLK by day and PER by night.

tra CLK di giorno e PER di notte.

Per essere più precisi,

For more precision,

i nostri NSC dipendono anche da segnali esterni

our SCNs also rely on external cues

like light,

quali la luce,

il cibo,

food,

il rumore,

noise,

and temperature.

e la temperatura.

Questi sono chiamati "zeitgebers",

We called these zeitgebers,

German for "givers of time."

parola tedesca che significa "donatori di tempo."

A Siffre mancavano molti segnali del genere sottoterra,

Siffre lacked many of these cues underground,

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

ma nella vita normale essi influenzano il nostro agire giornaliero.

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

La luce mattutina, ad esempio, filtra attraverso i nostri occhi

it helps wake us up.

e ci aiuta a svegliarci.

Transitando dal nervo ottico fino al NSC,

Traveling through the optic nerve to the SCN,

essa comunica quello che avviene all'esterno.

it communicates what's happening in the outside world.

The hypothalamus then halts the production of melatonin,

A questo punto l'ipotalamo arresta la produzione di melatonina,

a hormone that triggers sleep.

un ormone che causa il sonno.

At the same time,

Allo stesso tempo,

it increases the production of vasopressin

aumenta la produzione di vasopressina

and noradrenaline throughout the brain,

e noradrenalina in tutto il cervello,

le quali aiutano a controllare i cicli del sonno.

which help control our sleep cycles.

At about 10 am,

Intorno alle 10 di mattina

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

l'aumento della temperatura corporea potenzia la nostra energia e l'attenzione

e più tardi, nel pomeriggio,

and later in the afternoon,

it also improves our muscle activity and coordination.

essa migliora anche l'attività muscolare e la coordinazione.

Bright screens at night can confuse these signals,

Gli schermi luminosi di notte possono confondere questi segnali,

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

ecco perché troppa tv la sera rende difficile addormentarsi.

A volte bisogna essere più precisi nell'indicare l'ora,

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

ed è qui che interviene il cronometro interno del nostro cervello.

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

Una teoria su come questo avvenga tiene conto del fatto

One theory for how this works involves the fact

che la comunicazione tra una determinata coppia di neuroni

that communication between a given pair of neurons

all'incirca impiega sempre la stessa quantità di tempo.

always takes roughly the same amount of time.

So neurons in our cortex and other brain areas

Perciò i neuroni nella corteccia e nelle altre aree del cervello

sono in grado di comunicare secondo cicli programmati e prevedibili

may communicate in scheduled, predictable loops

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

che la corteccia usa per definire con precisione quanto tempo è trascorso.

That creates our perception of time.

Questo processo crea la nostra percezione del tempo.

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

Nella grotta, Siffre fece un'ulteriore, affascinante scoperta al riguardo.

Every day, he challenged himself to count up to 120

Ogni giorno si metteva alla prova contando fino a 120

e calcolando una cifra al secondo.

at the rate of one digit per second.

Nel tempo, invece di metterci due minuti, cominciò ad impiegarcene fino a cinque.

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

La vita isolata nella grotta aveva distorto la sua percezione del tempo,

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

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

malgrado gli sforzi fatti dal suo cervello per mantenerne il controllo.

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

Questo ci spinge a chiederci cos'altro può influenzare il nostro senso del tempo.

E se il tempo non è oggettivo, questo che cosa implica?

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

Could each of us be experiencing it differently?

Ognuno di noi potrebbe percepirlo in maniera diversa?

Only time will tell.

Solo il tempo potrà dirlo.