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

Como seu corpo sabe que horas são? | Marco A. Sotomayor

Tradutor: Jay Palmer Revisor: Taís Tatim

In 1962, a cave explorer named Michel Siffre

Em 1962, um explorador de cavernas chamado Michel Siffre

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

iniciou uma série de experimentos isolando-se no subsolo por meses,

without light or clocks.

sem luz ou relógio.

He attached himself to electrodes that monitored his vital signs

Eletrodos anexos ao seu corpo monitoravam seus sinais vitais

and kept track of when he slept and ate.

e gravavam quando ele dormia ou comia.

When Siffre finally emerged,

Quando Siffre finalmente saiu de lá,

the results of his pioneering experiments

os resultados de suas descobertas

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

revelaram que seu organismo manteve um ciclo regular de vigília e sono.

Despite having no external cues,

Mesmo desprovido de estímulos externos,

he fell asleep,

ele pegava no sono,

woke up,

and ate at fixed intervals.

despertava

e comia em intervalos constantes.

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

Conhecemos isso como ritmo "circadiano", que vem do latim para "cerca de um dia".

Scientists later found these rhythms affect our hormone secretion,

Mais tarde, cientistas notaram que o ritmo circadiano afeta secreções hormonais,

how our bodies process food,

o modo como o organismo processa alimentos

and even the effects of drugs on our bodies.

e até mesmo o efeito de drogas no nosso corpo.

The field of sciences studying these changes is called chronobiology.

O campo da ciência que estuda estas mudanças é a cronobiologia.

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

A percepção de tempo nos ajuda a fazer tudo: desde acordar ou dormir

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

até saber precisamente quando pegar aquela bola que lançam em nossa direção.

We owe all these abilities to an interconnected system of timekeepers

Devemos estas habilidades a este sistema interconectado de cronometristas

in our brains.

que ficam dentro do cérebro.

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

Eles seriam equivalentes a um cronômetro que nos informa quando tempo passou,

a clock counting the hours of the day,

a um relógio contando as horas do dia

and a calendar notifying us of the seasons.

e a um calendário que indica as estações do ano.

Each one is located in a different brain region.

Cada um fica numa região diferente do nosso cérebro.

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

Siffre, preso na caverna, confiou no mais primitivo dos relógios:

in the suprachiasmatic nucleus, or SCN of the hypothalamus.

o núcleo supraquiasmático ou NSQ do nosso hipotálamo.

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

Veja agora como achamos que isso funciona, baseado em estudos com moscas e ratos.

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

Proteínas conhecidas como CLK, ou "clock", se acumulam no nosso NSQ durante o dia.

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

Além de elas ativarem genes que nos dizem pra despertarmos,

they make another protein called PER.

elas produzem outra proteína chamada PER.

When enough PER accumulates,

Quando produzimos PER suficiente,

it deactivates the gene that makes CLK,

ela ativa o gene que produz clock

eventually making us fall asleep.

e acaba nos deixando com sono.

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

Então, a quantidade de clock baixa, a concentração de PER diminui,

allowing CLK to rise,

fazendo CLK subir novamente,

reiniciando o ciclo.

starting the cycle over.

There are other proteins involved,

Existem outras proteínas envolvidas,

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

mas nosso ciclo diário e noturno é mantido em parte por este balanço

between CLK by day and PER by night.

entre CLK de dia e PER à noite.

Para uma maior precisão,

For more precision,

nosso NSQ se baseia em fatores externos

our SCNs also rely on external cues

like light,

como luz, alimento, ruído e temperatura.

food,

noise,

and temperature.

We called these zeitgebers,

Chamamos esses de "zeitgebers",

German for "givers of time."

"sincronizadores" em alemão.

Siffre lacked many of these cues underground,

Siffre não dispunha de muitos desses no subsolo,

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

mas durante a vida normal, são eles que ajustam nosso comportamento.

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

Por exemplo, a luz matinal natural em nossos olhos

it helps wake us up.

nos ajuda a despertar.

Traveling through the optic nerve to the SCN,

Viajando do nervo óptico até o NSQ,

it communicates what's happening in the outside world.

nos comunica o que está acontecendo no mundo externo.

The hypothalamus then halts the production of melatonin,

Então o hipotálamo para a produção de melatonina,

a hormone that triggers sleep.

que é o hormônio do sono.

At the same time,

Ao mesmo tempo,

it increases the production of vasopressin

ele aumenta a produção de vasopressina

and noradrenaline throughout the brain,

e de noradrenalina através do cérebro,

which help control our sleep cycles.

a qual ajuda a controlar o ciclo do sono.

At about 10 am,

Lá pelas dez da manhã,

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

o aumento de temperatura do corpo amplifica nossa energia e atenção

and later in the afternoon,

e, durante a tarde,

it also improves our muscle activity and coordination.

melhora nossa musculatura e coordenação.

Bright screens at night can confuse these signals,

Telas muito claras à noite podem confundir estes sinais,

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

por isso assistir a muita TV antes de dormir dificulta o sono.

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

Às vezes precisamos ser muito precisos quanto ao tempo

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

e então utilizamos nosso cronômetro cerebral interno.

One theory for how this works involves the fact

Uma teoria explicando como ele funciona envolve o fato

that communication between a given pair of neurons

de que a comunicação entre certos pares de neurônios

always takes roughly the same amount of time.

se dá sempre num mesmo intervalo de tempo.

So neurons in our cortex and other brain areas

Desta forma, neurônios do nosso córtex e outras áreas do cérebro

may communicate in scheduled, predictable loops

se comunicariam em intervalos previsíveis e programados

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

que o próprio córtex usaria para julgar quanto tempo passou.

That creates our perception of time.

Isso criaria nossa percepção de tempo.

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

Na sua caverna, Siffre fez uma descoberta fascinante.

Every day, he challenged himself to count up to 120

Todos os dias, ele tentava contar até 120

at the rate of one digit per second.

no ritmo de um dígito por segundo.

Com o tempo, em vez de levar dois minutos, levava até cinco minutos pra contar.

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

A vida solitária na caverna escura distorceu a percepção de tempo de Siffre,

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

apesar dos esforços que seu cérebro fazia para mantê-lo no ritmo.

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

Isso nos faz pensar quais outros fatores influenciariam nossa noção de tempo.

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

E se tempo não é objetivo, o que ele significa?

Could each of us be experiencing it differently?

Será que o experimentamos de forma diferente?

Only time will tell.

Só o tempo dirá.