Se l’orologio del cervello non funziona bene, la mente usa la «scorciatoia» dello spazio

Quando parliamo di tempo, spesso lo “disegniamo” senza accorgercene: muoviamo le mani da sinistra a destra, mettiamo il passato “alle spalle” e il futuro “davanti”, cercando in qualche modo di visualizzarlo. Questa strategia ha delle origini sia culturali sia biologiche. La rappresentazione sinistra-destra è radicata nelle nostre abitudini di lettura e ispezione. La rappresentazione dietro-davanti alle nostre abitudini di locomozione (in altre parole se è vero che i gamberi camminano all’indietro, per questi animali il futuro è alle spalle e il passato davanti). Ma tutto ciò indica davvero che il cervello rappresenta il tempo, e in particolare lo scorrere degli intervalli temporali, in modo intrinsecamente spaziale?

In un nostro recente studio, realizzato in collaborazione tra Sapienza Università di Roma e la Fondazione Santa Lucia Irccs e pubblicato su NeuroImage, abbiamo mostrato che per il cervello la “spazializzazione” del tempo rappresenta una strategia di riserva. Questa strategia entra in gioco quando i meccanismi interni deputati alla misurazione delle durate temporali vengono attivati in modo poco efficiente.

Nel nostro esperimento abbiamo chiesto a giovani adulti di distinguere la durata di stimoli visivi brevi (1 secondo) o lunghi (3 secondi), premendo un pulsante posto alla loro sinistra o uno posto alla loro destra. In questo compito, la rappresentazione spaziale del tempo si manifesta nel fatto che le persone rispondono più rapidamente premendo il pulsante di sinistra quando giudicano breve un intervallo, e quello di destra quando lo giudicano lungo. È come se il tempo , ovvero il passaggio da una durata breve a una più lunga, fluisse mentalmente da sinistra a destra. In letteratura questo effetto, ampiamente documentato, è noto come STEARC (Spatial-Temporal Association of Response Codes) ed è stato a lungo considerato una forte evidenza a favore dell’idea che il tempo sia rappresentato dal cervello in modo intrinsecamente spaziale.

Il risultato chiave del nostro studio è aver dimostrato che l’effetto STEARC non compare quando le decisioni sono rapide, ma emerge soltanto quando le decisioni sono lente. Facendo leva sulle conoscenze attuali delle risposte elettrofisiologiche cerebrali (EEG) associate alla stima delle durate temporali, abbiamo potuto chiarire il significato funzionale di questo risultato. Nelle prove in cui le decisioni risultavano ritardate, i meccanismi cerebrali di misurazione del tempo non erano stati attivati in modo ottimale e, proprio per questo, il cervello ricorreva a una rappresentazione spaziale “compensatoria” delle durate: la cosiddetta Linea Mentale del Tempo.

Negli ultimi vent’anni, la conoscenza dei meccanismi neurali alla base della percezione e rappresentazione del tempo è cresciuta rapidamente. Sono stati identificati meccanismi, distribuiti a diversi livelli del sistema nervoso, specializzati nella codifica di durate appartenenti a gamme temporali differenti, ad esempio al di sotto o al di sopra del secondo. Sono state inoltre descritte diverse modalità neurali di misurazione del tempo: neuroni che aumentano progressivamente la loro attività con il trascorrere del tempo, oppure popolazioni neuronali che mostrano pattern di scarica distinti in momenti diversi di uno stesso intervallo. A un livello più alto di elaborazione, è stato infine dimostrato che nella corteccia cerebrale i neuroni sensibili a durate diverse sono organizzati in modo ordinato, così che neuroni anatomicamente vicini codificano durate temporalmente vicine.