Khoa Học News

Não nhận biết thời gian như thế nào khi không có ánh sáng và đồng hồ?

Năm 1962, nhà thám hiểm Michel Siffre bắt đầu thí nghiệm bằng việc nhốt mình dưới lòng đất trong nhiều tháng dưới điều kiện không có ánh sáng và khái niệm về thời gian. Ông sử dụng máy đo điện tâm đồ để theo dõi dấu hiệu sinh tồn của cơ thể và ghi chép lại thời gian biểu ăn ngủ. Khi Siffre ra khỏi lòng đất, kết quả của cuộc thí nghiệm tiên phong này cho thấy cơ thể của ông vẫn luôn giữ một nhịp sinh học đều đặn. Mặc dù không nhận bất kỳ tín hiệu nào từ bên ngoài ông vẫn ngủ, thức dậy và ăn vào những khoảng thời gian nhất định. Từ đây khái niệm "Nhịp sinh học" hình thành.

Sau này, các nhà khoa học khám phá được nhịp sinh học này dựa trên sự điều tiết hormone của cơ thể. Chúng ta có được khả năng này là nhờ vào một hệ thống quản lý thời gian trong não bộ. Hệ thống này gồm một chiếc đồng hồ sinh học cho chúng ta biết bao nhiêu giờ trong 1 ngày và một quyển lịch cho chúng ta biết những mùa trong năm. Chúng được đặt ở một vị trí cụ thể trong não bộ. Trong hang tối, Stiffre đã dựa vào chiếc đồng hồ nguyên thuỷ nhất trong tuyến tùng ở vùng dưới đồi não.

Sau đây là vài điều cơ bản về cơ chế hoạt động của tuyến tùng. Một protein là CLK có tác dụng hoạt hoá những gene kích thích chúng ta thức giấc và tạo ra một loại protein khác gọi là PER. Khi số lượng PER tích lũy đủ nhiều, những protein này sẽ vô hiệu hoá gene tạo ra CLK và khiến chúng ta chìm vào giấc ngủ. Sau đó, do hàm lượng CLK trong cơ thể giảm xuống, hàm lượng PER cũng giảm theo. Nhờ đó, gen tạo ra CLK kích hoạt trở lại và vòng tuần hoàn cứ thế tiếp diễn. Sự luân phiên giữa CLK vào ban ngày và PER vào ban đêm góp phần hình thành đồng hồ sinh học trong cơ thể chúng ta.

Đế tăng sự chính xác, tuyến tùng còn dựa vào những tín hiệu bên ngoài như: ánh sáng, thức ăn, âm thanh và nhiệt độ. Siffre thiếu những tín hiệu này khi ở dưới lòng đất nhưng trong cuộc sống hằng ngày, các tín hiệu này giúp điều chỉnh đồng hồ sinh học chính xác hơn.

Ví dụ như ánh sáng ban mai khi chiếu vào mắt sẽ giúp đánh thức chúng ta dậy. Ánh sáng di chuyển qua thần kinh thị giác đến thùy tùng và thông báo trời đã sáng rồi. Khi đó, vùng dưới đồi trong não sẽ tạm dừng sản xuất của melatonin một hormone giúp kích thích buồn ngủ. Đồng thời, nó kích thích sản xuất vasopressin và noradrenalin trong não, giúp điều khiển chu kỳ ngủ của chúng ta.

Ngoài ra, cơ chế hoạt động của đồng hồ sinh học còn dựa trên sự truyền đạt thông tin giữa cặp nơ-ron thần kinh. Vì thời gian truyền thông tin giữa 2 nơ-ron thường bằng nhau nên vỏ não sử dụng chúng để tính toán khoảng thời gian đã trôi qua, từ đó, chúng ta có được sự nhận thức về thời gian. Khi ở trong hang, Siffre đã có một khám phá thú vị. Hằng ngày, ông thách thức bản thân đếm đến 120 với tốc độ là một con số trong một giây. Lâu dần, thay vì mất 2 phút, ông mất đến 5 phút để đếm đến 120.

Từ đó cho thấy, cuộc sống cô độc trong hang tối đã làm sai lệch khái niệm thời gian của Siffre mặc cho sự cố gắng của não bộ để giúp ông duy trì khái niệm về thời gian. Điều này khiến chúng ta tự hỏi thời gian thật sự là gì? Liệu mỗi chúng ta có trải nghiệm thời gian khác nhau không? Một người có khi nào cảm nhận một ngày dài hơn người khác không?

Thông tin biên tập: Xem tại đây
TIN CŨ HƠN
10 điều thú vị về Frankenstein, gã quái vật biểu tượng của dịp lễ Halloween

10 điều thú vị về Frankenstein, gã quái vật biểu tượng của dịp lễ Halloween

Frankenstein là một quái vật nổi tiếng ở Phương Tây từ xưa đến nay và thường được hoá trang ở các dịp lễ Halloween hằng năm.

Đăng ngày: 07/11/2026
Tộc người đầu tiên tiến hóa để lặn sâu 70 mét

Tộc người đầu tiên tiến hóa để lặn sâu 70 mét

Người Bajau hiện sống ở Indonesia sở hữu lá lách lớn khác thường phù hợp với hoạt động bắt cá dưới biển.

Đăng ngày: 07/11/2026
Những ghi chép về loài rồng "có thật" trong lịch sử

Những ghi chép về loài rồng "có thật" trong lịch sử

Rồng là linh vật trong truyền thuyệt được coi là sản phẩm trong trí tưởng tượng của loài người. Tuy nhiên có rất nhiều câu chuyện, truyền thuyết huyền bí đã ghi nhận sự xuất hiện của loài sinh vật to lớn, biết bay,biết khạc ra lửa này.

Đăng ngày: 07/11/2026
Chuyện về Vestal Virgin: Những trinh nữ "quyền lực" nhất La Mã cổ đại

Chuyện về Vestal Virgin: Những trinh nữ "quyền lực" nhất La Mã cổ đại

La Mã cổ đại là xã hội gia trưởng nhưng cũng chính tại đây, xuất hiện nhóm phụ nữ được tôn kính như thần thánh: Trinh nữ Vestal.

Đăng ngày: 06/11/2026
Những điều bạn chưa biết về kinh tuyến và vĩ tuyến

Những điều bạn chưa biết về kinh tuyến và vĩ tuyến

Dưới đây là những khái niệm cơ bản và dễ hiểu nhất về kinh tuyến và vĩ tuyến, cũng như cách xác định kinh tuyến và vĩ tuyến trên bản đồ, mời các bạn cùng xem.

Đăng ngày: 05/11/2026
Nơi thi thể không phân hủy do quá lạnh ở Na Uy

Nơi thi thể không phân hủy do quá lạnh ở Na Uy

Longyearbyen là một thị trấn với 2.000 cư dân chủ yếu sống dựa vào khai thác than đá ở quần đảo Svalbard xa xôi của Na Uy, theo Sun.

Đăng ngày: 04/11/2026
Tìm hiểu về lễ hội Halloween

Tìm hiểu về lễ hội Halloween

Ngày lễ Halloweem xuất phát từ một nghi lễ ở các nước phương Tây, vào ngày 31 tháng 10 hàng năm, ngay đêm trước lễ các thánh Nam Nữ.

Đăng ngày: 03/11/2026
Khoa Học News