Estudo da SISSA com ressonância magnética de 7 teslas revela três etapas da duração do tempo no cérebro

O tempo tem algo de estranho. A gente o sente o tempo todo, mas o cérebro precisa decidir na hora se aquilo que acabou de aparecer passou num piscar de olhos ou se ficou dentro do nosso campo de percepção por um pouco mais do que o habitual.

Um novo estudo da International School for Advanced Studies (SISSA), na Itália, foi direto ao ponto para entender como o cérebro humano consegue fazer isso.

Com um dos aparelhos de ressonância magnética mais potentes disponíveis (um scanner de 7 teslas), os pesquisadores observaram o que acontecia dentro da cabeça das pessoas enquanto elas avaliavam intervalos minúsculos de tempo.

Os resultados indicam que o processamento da duração do tempo ocorre em três etapas funcionais, cada uma associada a regiões cerebrais diferentes e com propriedades de “ajuste” distintas. O estudo descreve essas etapas como codificação da duração, leitura da duração e categorização da duração.

Estudando tempo e duração

Nesta pesquisa, treze voluntários ficaram deitados no scanner e encararam uma pequena mancha desfocada exibida numa tela. Cada mancha aparecia por um intervalo entre 0,2 e 0,8 segundos.

Era só isso: lampejos rápidos, todos com menos de 1 segundo.

Antes do experimento, os participantes memorizaram uma duração de referência específica - exatamente meio segundo. Depois de cada flash, precisavam apertar um botão para dizer se o novo flash parecia mais curto ou mais longo do que esse marco de 0,5 segundo.

Enquanto isso, o scanner registrava quais regiões do cérebro eram ativadas e com que intensidade.

O que os scans mostraram

A equipe mapeou a atividade em mais de 90 regiões cerebrais. O objetivo era identificar células que respondessem melhor a uma duração específica, de modo parecido com o que acontece com neurónios que têm maior resposta a determinada cor ou a um certo tom.

Trabalhos anteriores já tinham mostrado que existem células “sintonizadas” com duração. O que ainda faltava era uma visão clara de como elas se organizam pelo cérebro inteiro e qual é, de fato, a contribuição de cada área para a experiência do tempo.

Para resolver isso, os autores separaram o processo em partes. O quadro que emergiu foi o de um sistema em camadas.

Três etapas da duração do tempo

Na parte de trás do cérebro - nas áreas visuais localizadas na região posterior do crânio - a maioria das células mostrou preferência pelas durações mais longas testadas pela equipe.

Essas regiões parecem estar a cargo da codificação básica: o momento em que a informação bruta de “quanto tempo eu vi isso?” é extraída do que chegou aos olhos.

Em seguida entram em cena as áreas parietais, acima e atrás das orelhas, junto com partes do córtex pré-motor. Nessa faixa do cérebro, as células estavam distribuídas de forma equilibrada por todo o intervalo de durações.

Curtas, médias e longas - havia células especializadas para cada uma.

A interpretação dos pesquisadores é que essas regiões fazem a leitura da duração e encaminham o sinal adiante. Funcionariam como intermediárias, organizando e transmitindo a informação para a camada seguinte.

A partir daí, as coisas ficam mais peculiares quando se avança para a frente do cérebro.

Limites no cérebro

Na região anterior do cérebro humano - no córtex frontal inferior, na ínsula anterior e na porção frontal de uma área chamada SMA - a maior parte das células preferiu durações próximas da média do intervalo testado. Algo em torno de meio segundo.

Esse achado chamou atenção: por que tantas células se importariam justamente com esse valor central?

A hipótese do grupo é que essas células funcionem como uma espécie de ponto de viragem mental.

Quando tentamos decidir se algo foi “curto” ou “longo”, precisamos de um limite interno, uma referência. Ao que tudo indica, essas células desempenham esse papel de fronteira.

Ao analisar os dados individualmente, a duração preferida pelas células também acompanhou o ponto de corte de cada voluntário.

Algumas pessoas tinham mais tendência a classificar os flashes como “curtos”, outras como “longos” - e as células dessas regiões frontais refletiam esse viés pessoal.

Duração do tempo e a ínsula anterior

A ínsula anterior, em especial, destacou-se para a equipe. Essa região já é conhecida por lidar com aspectos como intuições, consciência corporal e experiência consciente.

Agora, os dados sugerem que ela também participa da construção da sensação subjectiva de duração. Seria um local em que a realidade física é convertida em como o tempo “parece” para cada pessoa.

Os pesquisadores identificaram ainda três grandes grupos funcionais no cérebro que atuavam em conjunto.

As áreas visuais formaram um grupo. As áreas parietais, frontais e insulares compuseram outro. E as regiões parietais inferiores, motoras e pré-motoras formaram um terceiro - provavelmente ligado a tomar decisões sobre duração do tempo e transformá-las em ações.

Juntando as peças

Ao montar o panorama completo descrito no estudo, a percepção de duração do tempo parece seguir uma hierarquia.

A informação sensorial entra na parte posterior do cérebro, é lida por regiões intermediárias e, por fim, é categorizada em algo com significado - curto ou longo, rápido ou lento - nas áreas mais anteriores.

O elemento mais impressionante é o quanto essa etapa anterior varia de pessoa para pessoa. O tempo não é sentido da mesma forma por todos. Duas pessoas a ver o mesmo flash de luz podem discordar honestamente sobre ele ter sido rápido ou ter parecido prolongado.

Segundo o estudo, essa discordância não seria imaginária, fingida nem apenas uma questão de “viés”. Ela estaria ancorada no próprio cérebro, nessas células de fronteira do córtex frontal e da ínsula anterior.

A equipa também ressalta uma limitação importante: eles testaram apenas a visão.

A temporização de sons pode operar de outro modo - e pesquisas anteriores indicam que isso acontece. Por isso, o próximo passo é descobrir se o mesmo sistema de três etapas vale para relógios a fazer “tic-tac” e para a música, ou se o cérebro usa mecanismos diferentes dependendo do sentido.

Por enquanto, a mensagem é clara: o acto simples de perceber se um momento durou meio segundo ou um pouco mais envolve um pequeno exército de regiões cerebrais, cada uma com uma função especializada, e todas precisam sincronizar rápido o bastante para que a gente não perca o ritmo.

O estudo completo foi publicado na revista PLOS Biology.