Svend Davanger
- Hvordan oppfatter vi tid?
Tiden, tenker vi, er kanskje det mest objektive og universelle som finnes. Tiden går, uavhengig av alt annet. Hukommelsen er en menneskelig egenskap, den kan svikte, men tiden går uansett, i samme tempo, sekund for sekund, minutt for minutt, årtusen etter årtusen. Om så alt var tomt, om det ikke fantes levende vesener, fysiske objekter eller masse, ville tiden gå ubønnhørlig allikevel. Men er det virkelig slik? Om alle mann var døde, om alle land lå øde?
Eller er tiden noe vi lager?
Hvis tiden er noe som finnes ”der ute”, som eksisterer eller forløper uavhengig av oss selv, hvordan får vi da vite om den? Hvordan merker vi den? Andre aspekter ved verden rundt oss klarer vi å få informasjon om gjennom våre sanser. Vi har fem, seks, eller syv sanser, avhengig av hvordan vi regner. La oss først se nærmere på hørselssansen, for å finne ut hvordan sansning av verden rundt oss egentlig foregår. Så kan vi deretter se om vår opplevelse av tid fungerer på samme måte.
Lyd er en bevisst fornemmelse som oppstår i hjernen
Hva er lyd? Store Norske Leksikon (https://snl.no/lyd) er litt sammenblandet på dette: ”Lyd er sanseinntrykk som vi kan sanse ved hjelp av hørselen,” sier leksikonet. Men i neste setning sier det noe annet: ”Lyd er trykkvariasjoner (bølger) i luften.” Ser du det? Leksikonet oppgir to helt forskjellige ting som lyd! Både at lyd er sanseinntrykk og at lyd er trykkbølger i luft. I dagligtale er dette helt greit, vi tenker at dette er to sider av samme sak. Men kanskje lurer vi oss selv?
Vi skal nå ut på en liten reise gjennom øret og hjernen for å forstå noen prinsipper for hvordan vi sanser lyd, og dermed også noen grunnleggende prinsipper for hvordan vi sanser verden rundt oss. Når vi har forstått dette, blir det lettere å se hvordan vår opplevelse av tid oppstår, og på hvilke måter den ikke oppstår.
Enten du hører tordenlyden skralle over landskapet en sensommer ettermiddag, eller du hører sildringen av en liten fjellbekk på Hardangervidda, eller du er et barn som hører den stille godnatt-sangen til din mor, så starter det hele med at luften settes i vibrasjoner, svingninger, trykkbølger, av et fysisk objekt. Torden-lyd skapes av rask utvidelse av luften når lynet slår ned mot jorden, vannet i fjellbekken strømmer turbulent nedover, og morens stemmebånd vibrerer – uansett, trykkbølger brer seg gjennom luften og når etter kort tid frem til øret ditt. Luftens trykkbølger har en eksistens uavhengig av oss. Men hvis du, eller andre, ikke er tilstede, blir det bare med trykkbølgene. Ingen lyd høres. La oss se på hva som skjer når de når frem til øret. Øret er en av de aller merkeligste strukturene i kroppen!
Trykkbølgene formidles gjennom luften i den ytre ørekanalen, inn til trommehinnen. Har du sett membranen på en basshøyttaler noen gang? Man kan se at den vibrerer når den skaper lyd, dvs. når den setter luften i svingninger. Det er omvendt med trommehinnen. Her er det trykkbølgene i luften som setter trommehinnen i bevegelse, den begynner å vibrere i takt med trykkbølgene i luften. Rett innenfor trommehinnen sitter et mekanisk system av en kjede av tre bitte små knokler, hver av dem bare noen få millimeter i størrelse: hammeren, ambolten og stigbøylen. Trykkbølgene, eller vibrasjonene, overføres fra trommehinnen til disse knoklene, inntil den siste av dem slår mot et lite vindu inn mot et spiralformet rør kalt sneglehuset. I sneglehuset er det væske. Her skjer det samme atter en gang: Stigbøylen setter væsken i sneglehuset i svingninger, trykkbølgene brer seg videre i væsken.
Sneglehuset er altså en spiralformet tunnel. Kunne man rette den ut, ville den se ut som en slags lang trompet. Gjennom hele forløpet av denne tunnelen ligger det en streng som fungerer som et sanseapparat. Strengen består blant annet av små celler med hår på toppen, hårceller, omtrent som punkere med hanekam i demonstrasjonstog på rekke og rad nedover gaten. Trykkbølgene gjennom sneglehuset dytter på punkernes hanekam, bøyer hårene, omtrent som et vindpust som sveiper over dem gjennom gaten.
Så langt, gjennom hele denne kjeden av underlige budbringere, snakker vi ennå ikke om lyd. Vi snakker om vibrasjoner gjennom fysiske objekter. Det er ikke i seg selv lyd. Lyden har ikke oppstått ennå, i denne kjeden av hendelser. Neste trinn blir å følge denne kjeden av hendelser frem til lyd faktisk høres, eller oppstår.
Hårcellene, de små punkerne om du vil, har en avgjørende oppgave: De omdanner den fysiske bøyningen av hårene på toppen av cellen til en reaksjon der de frigjør signalmolekyler fra bunnen av cellen. Disse signalmolekylene aktiverer nerveceller som ligger tett inntil dem. Nervecellene sender så et nervesignal gjennom en lang utløper, eller nervefiber, innover til hjernen. Det er først når nervesignalene, gjennom en kjede av to-tre nerveceller, når frem til hørselsområdet i hjernebarken, at lyd oppstår.
Med lyd snakker jeg her om en sansefornemmelse, det som vi alle kan høre som en subjektiv oppfattelse av noe vi ikke kan forklare på annen måte enn med ordet lyd. Denne subjektive oppfattelsen av lyd oppstår først når elektriske og kjemiske nervesignaler når frem til nervecellene i hjernebarken. Slik sett finnes ikke lyd ”der ute”, ved lynnedslaget, ved fjellbekken eller i morens strupe. Lyden er noe som oppstår i vår bevissthet når nervecellene i hørselsområdet av hjernebarken blir aktivert.
Vi har en umiddelbar opplevelse av at sanseinntrykket vi hører, lyden, kommer fra lynnedslaget, fra fjellbekken, eller fra morens strupe. At lyden i vår bevissthet er en sann representasjon av det fysiske der ute. Men slik er det altså ikke.
Lyden er et subjektivt uttrykk som oppstår i hjernen
Lydfornemmelsen oppstår i vår bevissthet når nervecellene i hørselsbarken aktiveres.
På helt tilsvarende vis kan vi gå nøye gjennom øynene og synssansen og vise at det synsinntrykket, bildet, som oppstår i vår bevissthet når vi ser lynet, eller fjellbekken, eller moren, er noe helt annet og subjektivt i forhold til de lysbølger eller fotoner som når frem til øynene våre fra de objektene vi ser på. Sanseapparatene våre er laget for å være gode redskaper når vi skal navigere rundt i verden, de er ikke konstruert for å gi et objektivt sant bilde av verden. Vi er sånn sett innelukket innenfor våre sanseapparater og hjerne, uten mulighet til å oppleve verden direkte.
De ulike sansene våre har noe felles. Hvert av dem har sitt eget sanseorgan, som er koblet til et område av hjernebarken der sansefornemmelsen oppstår. Synsområdet sitter lengst bak i bakhodelappen. Hørselsområdet sitter i tinninglappen. Følesansen sitter helt fremst i isselappen. Og så videre.
Tilbake til tiden
La oss nå gå tilbake til tidssansen. Fungerer den på samme måte som hørselssansen for eksempel? Har vi et eget sanseorgan for tid? Har vi et eget tidsområde i hjernebarken? Se nå begynner vi å få problemer! Kanskje fordi tiden oppleves som så selvfølgelig og grunnleggende, tiden bare er, har hjerneforskerne først i den senere tid begynt å gi seg direkte i kast med tiden.
Enhver lærebok om hjernen har egne kapitler for hver av de vanlige sansene. De er relativt godt utforsket, og enhver medisinerstudent og lege kan forklare deg hvordan hørselsinntrykk oppstår. Mange leger og de fleste hjerneforskere kan også forklare deg en del om hukommelsen, hvordan den oppstår og lagres i hjernen.
Men tiden? Da blir de fleste hjerneforskere litt flakkende i blikket. Få lærebøker har kapitler om persepsjon av tid. Ingen har antagelig kapitler om sansning av tid. Først i det helt siste er tid i seg selv blitt et viktig tema innenfor hjerneforskningen. Enkelte hjerneforskere, som Marc Wittmann og Georg Northoff har de senere årene publisert bøker om hvordan vi opplever tid. Scientific American hadde en egen artikkel om hjernens biologiske klokker sommeren 2018. Nobelprisvinnerne May Britt og Edvard Moser publiserte en artikkel i verdens ledende naturvitenskapelige tidsskrift, Nature, i september 2018. De ledende hjerneforskningstidsskriftene Trends in Neurosciences og Trends in Cognitive Sciences hadde egne spesialnummer om tid i oktober 2018. Samlet sett ser det likevel ut til at denne forskningen spriker, det er ikke umiddelbart lett å finne et samlende perspektiv på hvordan hjernen behandler tid, og på sammenhengen mellom tid og hukommelse. Jeg tror ikke de ulike delene av forskning om tid i hjernen står i motsetning til hverandre, men snarere at vi ennå ikke har tilstrekkelig forståelse til å samle dem til en helhet.
På ett vis er dette overraskende. Prosessering av tid er helt grunnleggende for hjernens funksjon. Som hjerneforskeren Marcus Raichle sa i et intervju i et tidligere nummer av Dyade: ”The brain is in the prediction business!” Hjernen handler om å forutsi fremtiden. Til dette trenger den hukommelse, lagring av minner om fortiden, og persepsjon av tid. Vi bruker hukommelsen, og dermed hjernen, for å spå noe om fremtiden.
Hjernen behandler tid innenfor en skala fra brøkdelen av et sekund, til lenger enn et menneskeliv. Den raskeste tidsprosesseringen finner vi i tilknytning til kontroll av våre kroppsbevegelser. Både lillehjernen og hjernestammen vil hele tiden gjøre justeringer av pågående bevegelser mens de er under utføring. Det vil si at hvis du jogger i skogen og tråkker på en sten som blikket ditt ikke oppfattet, så kjenner du at du holder på å vrikke ankelen. I løpet av noen hundredels sekund klarer du å stramme musklene på sidene av leggen slik at du ikke knekker sammen i ankelen, og gjenoppretter balansen. Og mens du spretter opp og ned for hvert fraspark klarer fortsatt øynene dine å holde blikket klart og rolig festet på stien foran deg. Disse bevegelsene skyldes at lillehjernen og likevektsapparatet i det indre øret og hjernestammen signaliserer så raskt at de kan styre muskelaktivitet mens den er under utførelse. Vi har ikke selv her en bevisst opplevelse av at vi er nede på hundredeler av sekunder, men like fullt er det slik disse delene av hjernen arbeider.
I den andre enden av skalaen finner vi den delen av hjernebarken som ligger fremme rett bak pannebenet, prefrontal cortex. Den har evne til å tenke bevisst og langsiktig. En forelder, eller en leder for en organisasjon, bedrift eller et land, kan måtte tenke igjennom og ta avgjørelser på vegne av andre mennesker som vil være i live og aktive flere år etter at han eller hun selv er død. Her er tidsopplevelsen bevisst.
Det finnes ikke sanseorgan for tid
Der vi for eksempel har øyne og ører for å gjøre oss i stand til å se og høre, kjenner vi ikke til at det finnes tilsvarende sanseapparat for sansning av tid. Tiden, slik vi fornemmer den, må altså være noe som bare oppstår i hjernen, den kommer ikke til oss utenfra. Her er avstanden fra den fysiske virkelighet til subjektiv opplevelse om mulig enda større enn det vi så for sanser som hørsel og syn. Fysikere kan si en del om tid som fysisk begrep. Men vi kjenner ingen måte som denne fysiske tiden kan sanses. Vi har ikke noe sanseapparat for tid, vi har ikke ett bestemt ”tidsområde” i hjernebarken. ”We do not directly sense time,” sier hjerneforskerne György Buzsáki og Rodolfo Llinás fra New York University (Science, 2017). Likevel opplever vi tid. Hvordan?
Det ser ut til at det er to prinsipielle måter som tidsfølelsen oppstår i hjernen. Den ene er gjennom det som kalles biologiske klokker. Den andre er gjennom hukommelsen, ved at opplevde episoder, hendelser, lagres i hjernen. Den første brukes til å regulere ulike aktiviteter, som for eksempel søvn. Den foregår for det meste automatisk, uten klar bevissthet. Den andre er i mye større grad avhengig av at vi husker hendelser, hva som har skjedd, hvor det har skjedd, og når det har skjedd. Flere toneangivende forskere tror nå at vår bevisste oppfattelse av at tiden har gått er et produkt av at vi husker en serie eller sekvens eller rekkefølge av ytre hendelser. Denne sekvensen fremkaller hos oss en følelse av at tiden har gått.
Heller ikke fysikere har måleapparater om kan måle tid direkte. Det fysikere gjør, som alle oss ande, er å finne naturfenomener som ser ut til å oppstå regelmessig, og så bruke forekomsten av disse naturlige hendelsene som korrelat for tid. Men de er ikke tid i seg selv.
Den regelmessig forekommende hendelsen som er viktigst for oss alle i å skape en fornemmelse av tid, er jordens rotasjon rundt sin egen akse, som skaper dag og natt. Dagen starter i det solen kommer til syne over horisonten. Naturen våkner. Vi står opp og kommer i gang med det vi skal gjøre. Når solen forsvinner ned under horisonten om kvelden går vi til ro. Mørket kommer, verden synes å stilne. Det finnes steder i verden der butikker og restauranter er åpne døgnet rundt, for eksempel Manhattan eller Lahore, det finnes dyr som sover om dagen og er våkne om natten, men ikke desto mindre er natten stort sett en tid for hvile og restitusjon, og dagen en tid for arbeid og aktivitet. Til og med cellene i kroppen vår regulerer sin aktivitet rundt døgnets gjentagende gang.
Døgnet bruker vi også til å lage kortere biter av tid. Døgnet deles opp i 24 timer, 12 om dagen og 12 om natten. Hver time deles opp i 60 minutter, hver av dem i 60 sekunder. Og vi bruker døgnet til definere lengre perioder av tid: uker og måneder.
Et annet naturfenomen bruker vi til å lage enda lengre tidsperioder: Jordens gang rundt solen. Dette skaper årstider i naturen, for både planter og dyr og oss mennesker. En tid for såing, en tid for innhøsting. En tid for varme, en tid for kulde. Både vi mennesker, og naturen rundt oss, skifter våre aktiviteter rundt årets gang og årstidene.
Kroppens interne klokker skaper sirkulær tid
Sanseceller for lys, de såkalte staver og tapper innerst i øyets netthinne, registrerer lys og sender denne høyst detaljerte informasjonen innover i hjernen til synsbarken, slik at vi kan se både ting og andre mennesker rundt oss. Likevel vil alle levende vesener organisere sin aktivitet rundt døgnets rytme, selv om de ikke kan se. Det som er mindre kjent, er at en annen type celler i netthinnen, enkelte ganglieceller, også registrerer lys. De danner ikke noe eksakt bilde av omgivelsene, men registrerer mer langsomt om det er lys eller ikke rundt oss, eller rettere sagt styrken på lyset. De sender ikke signaler til synsbarken, de har rett og slett ikke med synssansen å gjøre, men sender signaler til et bitte lite område midt inne på undersiden av hjernen: nucleus suprachiasmaticus, eller suprachiasmatic nucleus på engelsk, dersom du synes det er enklere! Den engelske versjonen har gitt opphav til forkortelsen SCN. SCN fungerer som en slags klokke for kroppen. Den skaper døgnets rytmer i kroppen. Sammen med konglekjertelen, corpus pineale, får den oss til å bli trette om kvelden og våkne om morgenen. Den samkjører oss, så å si, med verden rundt oss, med soloppgang og solnedgang, med jordens rotasjon rundt sin egen akse.
Kroppen har likevel en rekke celler som uavhengig av SCN registrerer tid, eller skaper den, om du vil. Dette er celler som bruker den tid det tar å gjennomføre bestemte biokjemiske reaksjoner. Forskerne kaller disse reaksjonene for molekylære klokker. Disse reaksjonene tar som regel kortere tid enn et døgn, typisk noen sekunder. Hjerteslagene våre styres for eksempel av en liten gruppe celler i hjerteveggen som setter i gang et nytt hjerteslag omtrent hvert sekund. Du kan sammenligne disse molekylære klokkene med et timeglass. Det tar en viss tid før alle sandkornene i et timeglass har falt ned gjennom det trange hullet i glasset. Deretter snur du glasset den andre veien og sandkornene begynner å renne tilbake igjen. Slike molekylære timeglass finnes også i nerveceller i hjernen, og hjelper oss til å få begrep om intervaller av tid. For eksempel hvor lang tid du har sittet og ventet på tannlegekontoret, eller hvor lenge du snakket med din ektefelle på telefonen, eller hvor lang tid du tror det vil ta å sykle til din venn som bor i en annen del av byen.
Både hjernen og kroppen bruker altså naturfenomener, enten det er lysvariasjoner i naturen rundt oss gjennom døgnet, eller kjemiske reaksjoner inne i cellene våre, som klokker som styrer våre aktiviteter. ”Brains are predictive devices and exploit the fact that recurrence is a fundamental property of the world around us,” som György Buzsáki fra New York University har formulert det (Nature, 2013). Det vil si, vår fornemmelse av tid sanses ikke, den skapes av nerveceller i hjernen, men vi er likevel langt på vei avhengig av gjentagende fysiske fenomener for at tidsfornemmelsen skal oppstå i oss. Våre interne klokker som benytter seg av slike gjentagende fysiske fenomener for å holde styr på tiden opererer altså etter et gjentagelsesprinsipp. Igjen og igjen og igjen skjer det samme fenomenet. Timeglasset snus for hver gang. Eller som en vanlig klokke, hvor viserne går rundt og rundt i et gjentagende mønster. Dette er en form for tid som ikke har noen begynnelse eller slutt. En evig sirkelbevegelse, uten forskjeller. Solen står opp, og går ned, i all evighet.
Minner om hendelser fremkaller en fornemmelse av lineær tid
Men vi fornemmer også en annen form for tid. En tid der det er plass for unike hendelser, som ikke gjentar seg med streng regelmessighet, fra gang til gang. En tid der vi kan si: ”Den gangen skjedde akkurat det!” Ikke før, ikke siden. Men den gangen.
Hver dag vi lever oppstår det episoder, hendelser, som er knyttet til et sted og en situasjon som vi selv tar del i og sanser og opplever. Slike episoder skaper minner. De lagres, gjennom langtidspotensering i nerveceller i hippocampus og hjernebarken, slik Terje Lømo oppdaget (se neste artikkel i dette nummeret). Mye tyder nå på at rekkefølgen, sekvensen, av slike hendelser og episoder også gir grunnlag for fornemmelse av tid. Husket tid. Opplevd tid. Men også tid som vi kan projisere fremover, inn i fremtiden. Igjen er det fenomener i verden rundt oss som gir grunnlag for tid. Men disse fenomenene er langt på vei unike, man kan skille dem fra hverandre, de har ikke en streng rytmisitet og gjentagelse som i den sirkulære tiden, men er snarere enkeltstående og oppstår med ulike intervaller. Dette er en annen type tid.
Klokken ringer om morgenen. Du dusjer, spiser frokost. Reiser til jobben. Har møter. Telefonen ringer. Du setter deg til for å jobbe med et prosjekt. Sjefen kommer innom. Klokken viser til slutt at arbeidsdagen er slutt. Du reiser hjem igjen. Andre i familien er også hjemme, eller kommer hjem etter hvert. Dere lager middag. Spiser sammen. Ser på et program på TV. Snakker sammen. Du legger deg til slutt. Dagen er full av slike små eller store hendelser eller episoder, som lagres som minner av hippocampus i hjernen. Denne sekvensen av hendelser skaper en fornemmelse av tid. Dette er en tid som er kontinuerlig, som en linje gjennom verden, den går ikke i en gjentagende sirkel slik som de molekylære klokkene gjør. Vi kan kalle den lineær tid.
Sammenhengen mellom sekvenser av hendelser og forløpet av tid har blitt utforsket blant annet ved å sammenligne pasienter som har fått ødelagt sin hippocampus på begge sider av hjernen, med friske kontrollpersoner. Hippocampus er altså den delen av hjernen som er ansvarlig for lagring av episodiske minner. I en studie fra 2016 ledet av Larry Squire ved Universitetet i California ved San Diego ble forsøkspersoner tatt med på en spasertur gjennom universitetsområdet, etter en bestemt rute. Det var til sammen fem pasienter med ødelagt hippocampus og to grupper med kontrollpersoner, med syv og åtte personer i hver gruppe. Hver av deltagerne i studien gikk en tur på 25 minutter sammen med en ledsager gjennom universitetsområdet. På veien oppstod det til sammen 11 små hendelser, planlagt av forskerne på forhånd, med for eksempel en kopp, en sykkellås, eller annet. Hver av disse hendelsene forekom alltid på samme tid og sted langs ruten, for hver av deltagerne. Etterpå måtte de svare på spørsmål om turen og hendelsene, det vil si den ene kontrollgruppen fikk disse spørsmålene først én måned etter turen. Denne kontrollgruppen, som fikk spørsmålene først etter en måned, husket kun i liten grad rekkefølgen av hendelsene, mens de som fikk spørsmålene straks etter turen husket rekkefølgen godt. Men pasientgruppen, med skadet hippocampus, husket rekkefølgen av hendelser enda dårligere enn den friske kontrollgruppen som fikk spørsmålene først etter en måned. Faktisk var det ingen sammenheng mellom den virkelige rekkefølgen av hendelser og den rekkefølgen som hippocampus-pasientene oppga. Så hippocampus ser ut til å være nødvendig for å huske en sekvens av hendelser på en slik måte at den kan skape grunnlag for forløpet av opplevd tid.
En nyere studie fra 2018 i tidsskriftet Nature, av May-Britt og Edvard Moser, viser videre hvordan også nerveceller i den delen av hjernebarken som ligger like ved siden av hippocampus (entorhinal cortex) skaper en fornemmelse av tid ved å behandle sekvensen av episodiske minner.
Hjernen fanger tiden
Vi har nå sett hvordan tid ikke sanses direkte, slik vi for eksempel sanser lyd gjennom trykkbølger i luften rundt oss. Snarere skapes vår fornemmelse av tid på ulike måter og ved hjelp av ulike celler i kroppen og hjernen. Dels vil regelmessig, syklisk forekommende biokjemiske reaksjoner i celler, eller jordens rotasjon rundt sin egen akse, gjøre tjeneste som klokker som styrer kroppens aktiviteter. Denne sirkulære klokketiden er som regel ubevisst. Dels vil minner som oppstår etter episodiske hendelser gjennom langtidspotensering i hippocampus fremkalle en mer bevisst opplevelse av at tiden løper, en lineær tid. Uten hippocampus flyter minner om hendelser rundt i sinnet, uten en bevisst følelse av at de er knyttet sammen gjennom en rekkefølge som gir oss en fornemmelse av en tid med en retning fremover.
Tenk deg da, at du er på tur i fjellet i august og hører tordenskrallene dundre over deg om formiddagen, senere har du spisepause ved siden av en sildrende fjellbekk, før du til slutt når frem til turisthytten sent på dagen hvor du i kveldsstillheten hører stemmen til en mor som synger for barnet sitt. Disse tre opplevde hendelser eller episoder blir av din hippocampus knyttet sammen i en sekvens eller rekkefølge, slik at de ikke huskes bare hver for seg. I det øyeblikket skaper hjernen et opplevd forløp av tid, eller fanger tiden, om du vil.
