Секундомер упрямо отсчитывает секунды одинаково для всех. А вот человеку минута может показаться вечностью — или пролететь так быстро, будто её украли вместе с обедом. Новое исследование предполагает: на наше чувство времени могут влиять обмен веществ, гормоны и рабочая память. Но у людей с редкими митохондриальными заболеваниями эти связи устроены иначе, хотя сами они в среднем оценивают время не хуже и не лучше здоровых участников.
Исследование опубликовано в журнале Psychophysiology. Его авторы подчёркивают: это разведочная работа — не финальный приговор внутренним часам, а скорее первый осмотр механизма без обещания сразу найти все шестерёнки.
Время — не только дело мозга
Исследователи обычно разделяют восприятие времени на две характеристики. Первая — скорость внутренних часов: если они идут быстро, отрезок времени кажется длиннее. Вторая — устойчивость оценки: насколько сильно ответы человека меняются от одной попытки к другой.
Ранние психологические модели представляли внутренние часы почти отдельным устройством в мозге — этаким нейронным метрономом, которому до остального организма якобы нет дела. Более новые подходы предполагают, что ощущение времени складывается из работы нескольких мозговых сетей, которые постоянно отслеживают состояние тела: частоту сердцебиения, температуру и физическую нагрузку.
Есть и практические наблюдения в пользу этой идеи. В одном эксперименте люди во время тренировки ощущали, что время идёт медленнее, чем до и после неё. Сравнения разных видов животных и исследования уставших людей тоже указывают на связь времени с метаболизмом — химическими процессами, благодаря которым организм превращает пищу в энергию. Более высокий обмен веществ и температура тела обычно связаны с ускоренным внутренним отсчётом. Недостаток кислорода и умственное истощение, напротив, могут притуплять обработку времени.
Важны и катехоламины — химические посредники, участвующие в реакции организма на стресс и поддержании бодрости. Среди них норадреналин и дофамин. Эти вещества способны менять и субъективную скорость времени, и точность оценок. В опыте на мышах искусственное усиление таких сигналов с помощью амфетамина сделало временные оценки животных более хаотичными: нарушилась согласованность активности нейронов префронтальной коры.
Клеткам для производства энергии нужны митохондрии — небольшие структуры внутри клеток. Они используют кислород и питательные вещества, чтобы вырабатывать энергетическое «топливо» в процессе окислительного фосфорилирования. Если клетка не может быстро подстраивать производство энергии под меняющиеся потребности, мозгу, возможно, труднее поддерживать согласованные нейронные ритмы, необходимые для ориентации во времени и пространстве. Такую гипотезу предложили авторы обзора о шизофрении, опубликованного в 2026 году в Neuroscience and Biobehavioral Reviews; пока это именно гипотеза, требующая проверки.
Редкие мутации митохондриальной ДНК вызывают митохондриальные заболевания. Они могут ограничивать способность клеток производить энергию; у таких пациентов также нередко хронически повышен уровень норадреналина. Это даёт исследователям возможность изучать, меняют ли длительные энергетические ограничения то, как организм отсчитывает время.
Как проверяли внутренние часы
Команда Даршаны Капри и профессора Мартина Пикарда из Лаборатории митохондриальной психобиологии Медицинского центра Колумбийского университета имени Ирвинга проанализировала данные более крупного проекта Mitochondrial Stress, Brain Imaging, and Epigenetics. В исследование вошли 95 взрослых в возрасте от 18 до 60 лет: 59 здоровых участников контрольной группы и 36 человек с генетическим митохондриальным заболеванием. Болезнь у участников была вызвана либо конкретной точечной мутацией, либо крупной делецией — утратой участка митохондриальной ДНК.
Для анализа авторы заранее сформулировали четыре гипотезы и скорректировали статистические проверки с учётом множественных сравнений. Остальные анализы считались разведочными: они должны были подсказать направления для будущих исследований, а не объявить каждую найденную связь законом природы. Данные не размещали в открытом хранилище, но авторы готовы предоставить их по запросу.
Чтобы проверить проспективное восприятие времени — оценку длительности, когда человек заранее знает, что его об этом спросят, — участники сняли часы и убрали цифровые устройства. Затем в тихой комнате они выполнили два задания продолжительностью по десять минут.
В первом экспериментатор запускал скрытый таймер на случайные промежутки от 8 до 55 секунд. Услышав звуковой сигнал, участник называл, сколько времени, по его ощущениям, прошло. Во втором ему называли цель — 10, 30 или 60 секунд, — а он должен был сообщить, когда, как ему кажется, этот срок истёк.
Если внутренние часы идут быстро, ожидание в 30 секунд субъективно растягивается. Поэтому человек может переоценить прошедшее время в первом задании и остановить отсчёт раньше срока во втором. Исследователи объединили результаты обоих заданий в показатель скорости внутренних часов, а разброс ответов от попытки к попытке использовали как показатель устойчивости временных оценок.
Одними секундомерами дело не ограничилось. Учёные измерили расход энергии в покое — сколько калорий организм сжигает без физической нагрузки, — и скорректировали результаты с учётом безжировой массы тела. У участников натощак взяли кровь и мочу, чтобы определить исходные уровни норадреналина, адреналина, дофамина и серотонина. В отдельных типах лейкоцитов и тромбоцитах оценили индекс митохондриального здоровья: активность ферментов, производящих энергию, относительно количества митохондрий.
Рабочую память — способность ненадолго удерживать информацию и оперировать ею — проверяли заданиями на воспроизведение чисел и отслеживание букв. Участники также заполнили стандартизированные анкеты о стрессе, тревоге, депрессии, выгорании и усталости, а ещё выполнили 30-секундный тест «встать — сесть».
Наконец, участникам сделали структурную МРТ, чтобы оценить объём и толщину наружного слоя серого вещества мозга, и функциональную МРТ в состоянии покоя. Последняя позволила измерить региональную однородность — насколько согласованно работают соседние участки внутри семи крупных мозговых сетей.
Одинаковые оценки — разные связи
Два задания на время в целом давали согласованные результаты: те, кто переоценивал длительность интервалов, обычно задавали более короткие промежутки во втором задании. Это соответствовало идее, что обе проверки улавливают общую скорость внутренних часов. А участники с особенно быстрым или медленным внутренним отсчётом, как правило, сильнее колебались в своих оценках.
Но главное сравнение принесло не сенсацию, а её более неловкую родственницу — отсутствие различий. В среднем 36 участников с митохондриальным заболеванием оценивали время примерно так же, как 59 здоровых людей. Ни скорость внутренних часов, ни устойчивость оценок статистически значимо не различались.
Зато связи между временем и особенностями организма в двух группах оказались разными. У здоровых участников более высокий расход энергии в покое относительно безжировой массы был умеренно связан с меньшим разбросом временных оценок. Более высокий уровень норадреналина в моче, напротив, был связан с большим разбросом. Обе связи с устойчивостью оценок сохранились после поправки на множественные статистические проверки.
У здоровых людей более высокий расход энергии в покое и более низкий уровень норадреналина в крови также сочетались с более быстрыми внутренними часами. Однако после статистической поправки эти связи ослабли и перестали считаться значимыми.
У участников с митохондриальным заболеванием связи между расходом энергии, норадреналином и восприятием времени отсутствовали либо намечались в противоположном направлении. Но и различия между группами в этих связях не выдержали поправки на множественные сравнения. В разведочном анализе других веществ обнаружилась похожая картина: у здоровых участников более высокие уровни дофамина, серотонина и адреналина в моче сочетались с большей нестабильностью оценок, тогда как у людей с митохондриальным заболеванием связи были слабее или не выявлялись.
Самое заметное расхождение касалось рабочей памяти. У здоровых участников лучшие результаты в задании на обратное воспроизведение чисел были умеренно связаны с более быстрыми внутренними часами. В группе с митохондриальным заболеванием направление оказалось обратным: более высокий результат по рабочей памяти обычно сочетался с более медленным внутренним отсчётом. Сама эта обратная связь была слабой и отдельно не достигла статистической значимости, но различие направлений между группами сохранилось после поправки на множественные сравнения.
При этом более сильная рабочая память в обеих группах была связана с более устойчивыми оценками времени.
«Это был самый сильный результат исследования, — отметили Капри и Пикард. — Возможно, мозг людей с митохондриальным заболеванием приходит к обычному ощущению времени другим путём».
Другие результаты были менее определёнными. Активность митохондриальных ферментов в моноцитах — одном из типов лейкоцитов — умеренно связывалась со скоростью внутренних часов во всей выборке. А связи между нестабильностью временных оценок и митохондриальными показателями в разных типах клеток крови различались у здоровых участников и людей с заболеванием.
Анкеты не выявили статистически значимых связей стресса, тревоги или усталости со скоростью внутренних часов. Зато большая нестабильность временных оценок умеренно сочеталась с более выраженным выгоранием — в частности, с более низкой субъективной эффективностью на работе — в обеих группах.
У здоровых участников некоторые показатели МРТ, включая синхронность активности мозговых сетей, толщину коры и объём серого вещества, умеренно связывались с восприятием времени. Однако они объясняли лишь небольшую часть индивидуальных различий. У участников с митохондриальным заболеванием несколько таких связей менялись или отсутствовали.
Часы идут, хотя механизм может быть другим
Если люди с митохондриальным заболеванием в среднем оценивают время так же, как здоровые, но обычные физиологические и когнитивные связи у них нарушены, значит ли это, что клеточный дефицит энергии напрямую ускоряет или замедляет внутренние часы? Авторы считают, что данные этого не показывают.
Их предварительное объяснение другое: митохондриальная дисфункция может менять то, как организм объединяет метаболические и химические сигналы. Чтобы сохранить устойчивое чувство времени, мозг, возможно, использует альтернативные нейронные или когнитивные стратегии.
Исследователи также предлагают объяснение результату с норадреналином. Острый стресс обычно заставляет время субъективно тянуться, однако в этой работе исходный уровень норадреналина в крови у здоровых участников намекал на связь с более медленными внутренними часами. Возможно, хронический уровень вещества отражает долгосрочную «настройку» организма и действует как тормоз внутреннего метронома, тогда как резкий выброс норадреналина при непосредственной угрозе временно ускоряет его. Это объяснение пока предварительное — организм, как обычно, не согласовал свои метафоры с экспериментальным протоколом.
По словам авторов, ощущение времени зависит не только от того, как мозг обрабатывает информацию, но и от обмена веществ, расхода энергии в покое и мыслительных навыков. У здоровых участников лучшая рабочая память сочеталась с более быстрыми внутренними часами. Иными словами, наше чувство времени — не исключительно «дело головы»: в нём участвуют и мозг, и тело.
Почему выводы пока осторожные
Исследование измеряло показатели в один момент времени, поэтому не позволяет установить причину и следствие. Кроме того, многие анализы были разведочными, а часть первоначальных связей после поправки на множественные сравнения ослабла до статистически незначимых тенденций. Выборка из 95 человек также слишком мала, чтобы уверенно замечать слабые эффекты.
В заданиях участникам нужно было оценивать интервалы от 8 до 60 секунд, но отвлекающего задания не было. Поэтому люди могли мысленно считать секунды. Различия в привычках счёта, внимании и памяти могли повлиять на результат — особенно на выводы о рабочей памяти.
Есть вопросы и к измерению клеточной энергетики. Митохондриальные ферменты оценивали в клетках крови и тромбоцитах. Эти клетки быстро обновляются и могут избавляться от мутировавшей митохондриальной ДНК, поэтому показатели крови не обязательно точно отражают энергетические ограничения в долгоживущих клетках мозга.
Наконец, участники с митохондриальным заболеванием имели два разных типа мутаций, а выраженность симптомов у них существенно различалась. Это могло скрыть более тонкие общие эффекты. Для проверки конкретных механизмов нужны более крупные исследования, специально рассчитанные на такие задачи.
Авторы называют полученные результаты ранними подсказками, а не окончательными ответами. Главный вывод пока скромен, зато интересен: внутренние часы, похоже, не просто тикают в отдельном уголке мозга. Но даже при одинаковом показании циферблата организм может приходить к нему разными путями.
Исследование «Психобиологические и метаболические корреляты восприятия времени у людей: разведочное исследование» подготовили Даршана Капри, Габриэль Штурм, Кэтрин Келли, Кэ Бо, Синтия С. Лю, Тор Д. Вейджер, Мичио Хирано, Каролин Трампфф и Мартин Пикард.