Αν έπρεπε να διαλέξουμε μερικά από τα πιο σημαντικά και συχνά ερωτήματα στην ιστορία του ανθρώπινου πολιτισμού, τότε ένα από αυτά σίγουρα θα αφορούσε στην έννοια του χρόνου. Ο Θανάσης Ντινόπουλος, ομότιμος καθηγητής του ΑΠΘ, μιλά στο Πρίσμα και στον Δημήτρη Πετάκο για την έκδοση του νέου του βιβλίου Εγκέφαλος και χρόνος.
Θα ήθελα να ξεκινήσω λέγοντας ότι πραγματικά γράψατε ένα βιβλίο που έλειπε από την ελληνική βιβλιογραφία. Αρχικά, θα θέλατε να μας πείτε πώς προέκυψε η ιδέα για αυτό;
Η ενασχόλησή μου με τις νευροεπιστήμες ξεκίνησε το 1980. Μεγάλες οι απαιτήσεις για να σταθεί κανείς με αξιοπρέπεια στον διεθνή ανταγωνισμό. Όλες οι προσπάθειές μου, ως εκ τούτου, ήταν στραμμένες σε «τεχνικά» και ανιαρά πολλές φορές ερωτήματα. Ωστόσο, με υπόβαθρο τη βασική έρευνα, δοκίμασα τις δυνάμεις μου στον χώρο της μετάφρασης (μεγάλο σχολείο της γραφής η μετάφραση). Το ένα, όμως, φέρνει το άλλο. Το 2007 εκδόθηκε το πρώτο μου βιβλίο, το Αναζητώντας τον χαμένο χρόνο. Μια νευροβιολογική ανάγνωση. Μετά το βιβλίο αυτό, αποφάσισα να κινήσω τον «τρελό» και να αλλάξω όλη την παρτίδα. Άρχισα να ξεφεύγω από το στενό πλαίσιο της βασικής έρευνας και να στοχάζομαι για τη λίγο μεγαλύτερη εικόνα. Εγκέφαλος συν μια θαυμαστή λειτουργία του ανθρώπινου πνεύματος. Εγκέφαλος και τέχνη, εγκέφαλος και χιούμορ, εγκέφαλος και όνειρα, εγκέφαλος και εξέλιξη, εγκέφαλος και συναισθησία, εγκέφαλος και ηθική, εγκέφαλος και Προυστ, όπως ήδη ανέφερα, και πάει λέγοντας. Μετά από αυτά, το Εγκέφαλος και χρόνος φαίνεται σχεδόν σαν μια αυτονόητη συνέχεια. Ο χώρος και ο χρόνος είναι έννοιες που δεσπόζουν στις ανησυχίες του είδους μας από την εποχή της εμφάνισης του ανθρώπινου πολιτισμού, ίσως και νωρίτερα. Γυροφέρνουμε χιλιετίες το μυστικό και ακόμη δεν βγάλαμε άκρη. Όπως γράφει ο Θεόδωρος Παπαγγελής, δια στόματος Ρόμπερτ Φροστ, στον πρόλογό του για το βιβλίο: «We dance round in a ring and suppose, / but the Secret sits in the middle and knows (Χορεύουμε ολόγυρα και κάνουμε υποθέσεις / αλλά το Μυστικό στη μέση κάθεται και ξέρει)». Η κομβική σημασία του θέματος σε ό,τι αφορά την ανθρώπινη κατάσταση, ελπίζω να διαφανεί περαιτέρω με τα ερωτήματα που θα ακολουθήσουν, πολύ περισσότερο για όσους βρουν το κουράγιο να διαβάσουν το βιβλίο.
Στο πρώτο μέρος του βιβλίου σας, ασχολείστε με την εννοιολόγηση και την ιστορία της μέτρησης του χρόνου. Αναφέρεστε, μάλιστα, και σε αρκετές φιλοσοφικές παραδόσεις. Για ποιον λόγο το κάνετε σε ένα βιβλίο που επιχειρείτε να προσεγγίσετε τον χρόνο ως μέρος της φυσιολογίας του ανθρώπου;
Η έννοια του χρόνου ήταν και εξακολουθεί να είναι αόριστη και να ταλανίζει την ανθρωπότητα. Από τη μια μεριά, η έννοια του χρόνου είναι τόσο ευκολονόητη και άμεσα συνδεδεμένη με την καθημερινότητά μας, ώστε να μοιάζει σχεδόν κοινότοπη και προφανής. Από την άλλη μεριά, όμως, η έννοια του χρόνου είναι τόσο μυστηριώδης, που ίσως κανείς να μη γνωρίζει τι ακριβώς είναι ο χρόνος. Ο Αυγουστίνος ήταν έντονα προβληματισμένος με το ζήτημα του χρόνου: «Τι είναι, λοιπόν, ο χρόνος; Αν δε με ρωτά κανείς, γνωρίζω. Αν, όμως, θέλω να το εξηγήσω σε κάποιον που με ρωτά, δε γνωρίζω (Quid est ergo tempus? Si nemo ex me querat, scio; si quaerenti explicare velim, nescio). Από την άλλη μεριά, οι απόψεις των αστροφυσικών, των κοσμολόγων και των φιλοσόφων καθώς και κάθε σκεπτόμενου ανθρώπου για το τι ακριβώς είναι ο χρόνος διίστανται. Αν και ο χρόνος είναι βασικό συστατικό της ύπαρξής μας, οι σοφοί που προσπάθησαν να τον συγκροτήσουν ως έννοια και να τον αναλύσουν συχνά οδηγήθηκαν σε παράδοξα ή αντιφάσεις και αδιέξοδα. Ίσως σε αυτό να οφείλεται ο περίεργος συνδυασμός οικειότητας και μυστηρίου που τον περιβάλλει. Και όμως, το σώμα μας «ξέρει» τι είναι χρόνος και χώρος, διότι μέσα από τη μακρά πορεία της εξέλιξης έχει βρει τους τρόπους να αναπαριστάνει τα δύο αυτά μεγέθη και να τα μετράει. Ήθελα να φανεί με τον πιο πειστικό τρόπο η αντίθεση αυτή.
Από την ανάγνωση του κειμένου σας φαίνεται πως η έννοια του χρόνου για τα έμβια όντα εξαρτάται πλήρως από τη φυσιολογία τους. Πώς αντιλαμβάνονται τα έμβια όντα τον χρόνο και τον χώρο;
Χώρος
Ο Βιλαγιανούρ Ραματσάντραν, ένας δαιμόνιος Ινδός νευρολόγος που ζει και εργάζεται στις ΗΠΑ, με τη χιουμοριστική διάθεση που τον διακρίνει, υποστηρίζει ότι ο Θεός, αν υπάρχει, πρέπει να είναι χαρτογράφος, αφού βλέπει κανείς χάρτες, όπως είναι ο σωματαισθητικός χάρτης, όπου και αν κοιτάξει στον εγκέφαλο. Η οργάνωση αυτή του εγκεφάλου μας επιτρέπει να υποθέσουμε ότι οι πληροφορίες για τον χώρο αποθηκεύονται στον φλοιό των εγκεφαλικών ημισφαιρίων με χαρτογραφημένο τρόπο.
Η «τοπογραφική μνήμη» του ιππόκαμπου είναι ένα ακόμη πειστικό επιχείρημα. Ο ρόλος του ιππόκαμπου για τον χωρικό προσανατολισμό, παραδείγματος χάριν για να βρίσκει κανείς τον δρόμο του ή να γνωρίζει τη θέση των αντικειμένων ενός δωματίου ή να βρίσκει ένας επίμυς τη θέση μιας εξέδρας στον υδάτινο λαβύρινθο Morris, ήταν αρκετά γνωστός από τη δεκαετία του 1970. Θεωρήθηκε ότι ο ιππόκαμπος παίζει καθοριστικό ρόλο όχι μόνο στη δημιουργία βιωματικών και άλλων αναμνήσεων, αλλά και στην ικανότητα του ατόμου να εντοπίζει τον εαυτό του στον χώρο βάσει ενδείξεων του περιβάλλοντος. Το 1971, είχε ανακαλυφθεί από τον John O’Keefe η ύπαρξη ορισμένων κυττάρων στον ιππόκαμπο που ονομάστηκαν κύτταρα τόπου ή κύτταρα θέσης (place cells). Σε συνέργεια με τα κύτταρα θέσης, τα κύτταρα πλέγματος (grid cells), που ανακαλύφθηκαν από τους May-Britt και Edvard Moser στον ενδορρινικό φλοιό, συνιστούν το σύστημα θεσιθεσίας -το GPS θα λέγαμε- του εγκεφάλου. Για τις ανακαλύψεις τους, οι τρεις ερευνητές τιμήθηκαν από κοινού το 2014 με το βραβείο Νομπέλ Ιατρικής και Φυσιολογίας. Σχετική είναι η μελέτη με τεχνικές απεικόνισης του εγκεφάλου που δείχνει ότι η επίπονη εκπαίδευση των οδηγών ταξί του Λονδίνου, προκειμένου να μάθουν το πολύπλοκο οδικό δίκτυο της μεγάλης αυτής πόλης, είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση του μεγέθους του ιππόκαμπου.
Χρόνος
Η αντίληψη του χρόνου είναι η εμπειρία ή η αίσθηση του χρόνου, η οποία μετριέται από την υποκειμενική αντίληψη που έχει το ίδιο το άτομο για τον χρόνο στον οποίο εκτυλίσσονται τα γεγονότα. Ο χρόνος της εμπειρίας, σε αντίθεση με τον χρόνο του ρολογιού, μπορεί να φαίνεται αργός ή γρήγορος, ανάλογα με τις ποικίλες συνειδητές καταστάσεις.
Η «αίσθηση» που έχουμε για τον χρόνο δεν μοιάζει με τις άλλες αισθήσεις. Δεν αισθανόμαστε τόσο τον χρόνο όσο τον αντιλαμβανόμαστε και τον αντιλαμβανόμαστε συνειδητά. Το εντυπωσιακά ακριβές εσωτερικό ρολόι του εγκεφάλου μάς επιτρέπει να αντιλαμβανόμαστε τον χρόνο που περνάει, μια ικανότητα απαραίτητη για πολλές μεγάλης σημασίας καθημερινές λειτουργίες του οργανισμού. Το ρολόι αυτό είναι διαφορετικό από τα κιρκάδια ρολόγια που ελέγχουν τους ημερήσιους και άλλους ρυθμούς. Χωρίς την ικανότητα παρακολούθησης του χρόνου που περνάει, το πρωϊνό ντους θα συνεχιζόταν επ’ αόριστον˙ χωρίς την επίμονη (βασανιστική) αίσθηση ότι οδηγήσαμε αρκετά, ίσως περισσότερο από ό,τι έπρεπε, θα μπορούσαμε να χάσουμε την έξοδο από τον αυτοκινητόδρομο για τον προορισμό μας.
Δεν φαίνεται να υπάρχει μία περιοχή στον εγκέφαλο με την οποία να αντιλαμβανόμαστε τον χρόνο, όπως συμβαίνει με τις άλλες αισθήσεις οι οποίες αντιπροσωπεύονται, λίγο πολύ, σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου (οπτική, ακουστική, σωματαισθητική κ.λπ). Ωστόσο, οι ειδήμονες υποστηρίζουν ότι ο άνθρωπος έχει, πράγματι, ένα σύστημα ή αρκετά συμπληρωματικά συστήματα που ελέγχουν την αντίληψη του χρόνου. Έχει υποστηριχθεί η άποψη ότι η αναπαράσταση του χρόνου δημιουργείται από την ταλαντούμενη δραστηριότητα κυττάρων του φλοιού των εγκεφαλικών ημισφαιρίων. Η δραστηριότητα κάθε κυττάρου-ταλαντωτή χαρακτηρίζεται από ειδικό ρυθμό. Η συχνότητα της δραστηριότητας αυτής ανιχνεύεται από κύτταρα του ραβδωτού σώματος, που βρίσκεται βαθιά στα εγκεφαλικά ημισφαίρια. Οι νευρώνες του ραβδωτού σώματος μπορούν να διαβάσουν τους χρονικούς κωδικούς που εκπέμπονται από τα κύτταρα-ταλαντωτές του φλοιού. Το ραβδωτό σώμα ενεργοποιείται όταν εστιάζουμε την προσοχή μας στον χρόνο που πέρασε. Καθυστερήσαμε, λόγου χάριν, πολύ στο πρωινό μας και θα χτυπήσει το κουδούνι του σχολείου; Ενεργοποιείται ο σχετικός μηχανισμός του ραβδωτού σώματος. Καθοριστικό ρόλο στην αντίληψη του χρόνου παίζει η ντοπαμίνη. Αυτό υποδηλώνεται και από το γεγονός ότι ασθενείς με Πάρκινσον, στους οποίους παρατηρείται δυσλειτουργία του ραβδωτού σώματος λόγω έλλειψης ντοπαμίνης, έχουν συνήθως σοβαρά προβλήματα στην αντίληψη του χρόνου.
Υπάρχουν διαφοροποιήσεις ανάμεσα στον χώρο και χρόνο, όπως τους περιγράφει και ερμηνεύει η φυσική και τα μαθηματικά, και στον χώρο και τον χρόνο όπως τους «αντιλαμβάνεται» η φυσιολογία μας;
Αναμφίβολα υπάρχουν. Λόγου χάριν, όπως μας λένε οι φυσικοί, ο αστροναύτης που επιστρέφει στη γη μετά από ένα μακροχρόνιο ταξίδι είναι νεότερος από τον δίδυμο αδελφό του, ο οποίος δεν μπήκε ποτέ σε διαστημόπλοιο. Οι περισσότεροι άνθρωποι αδυνατούν να καταλάβουν τη δήλωση αυτή. Η συστολή του χρόνου με την επιτάχυνση δεν αποτέλεσε ποτέ παράγοντα επιβίωσης στην εξελικτική ιστορία μας. Η συστολή του χρόνου δεν έχει αφήσει κανένα αποτύπωμα στον εγκέφαλο (διότι στην ζωή μας δεν βιώνουμε ποτέ τόσο υψηλές επιταχύνσεις), σε αντίθεση με τη διαδοχή της ημέρας με τη νύχτα, της αφύπνισης με τον ύπνο, τη διαδοχή των εποχών και άλλες αλλαγές που βιώνουμε διαρκώς. Για τον ίδιο λόγο δεν θα μπορέσουμε ποτέ να αντιληφθούμε πραγματικά το τι σημαίνει ο τετραδιάστος χωροχρόνος Μινκόφσκι, πολύ περισσότερο ένας χωροχρόνος με μεταβλητή καμπυλότητα. Εξελιχθήκαμε ως είδος σε έναν χώρο με ευκλείδεια γεωμετρία. Ως εδώ, όμως, διότι όσο μπαίνουμε στο πεδίο της φυσικής και των μαθηματικών τόσο νιώθω να χάνω το έδαφος (τον χώρο) κάτω από τα πόδια μου.
Πώς βιώνουν τον κυκλικό χρόνο και πώς τον γραμμικό χρόνο τα έμβια όντα;
Κυκλικός χρόνος
Στη ζωή κυριαρχούν δύο βασικοί κύκλοι: ο κύκλος της ανάπτυξης των φυτών και ο κύκλος της ηλιακής ενέργειας (ημέρα και νύχτα, καλοκαίρι και χειμώνας). Όλη η ανθρώπινη δραστηριότητα τροφοδοτείται από την ηλιακή ενέργεια -που απορροφάται και συγκεντρώνεται αρχικά στα φυτά, κατόπιν στα ζώα και τέλος στον άνθρωπο.
Στα σύνθετα ζώα, όπως είναι ο άνθρωπος, ο βασικός βιολογικός (κιρκάδιος - από το λατινικό circa, «περίπου», και dies, «ημέρα») ρυθμός είναι ο κύκλος ύπνος- αφύπνιση. Ωστόσο, σχεδόν όλες οι βιολογικές διεργασίες σε οργανισμούς με διάρκεια ζωής μεγαλύτερη των 24 ωρών παρουσιάζουν κιρκάδιους ρυθμούς. Το βιολογικό, το εσωτερικό μας ρολόι, ο υπερχιασματικός πυρήνας του υποθαλάμου, που ελέγχει τις αλλαγές αυτές ρυθμίζεται από το φως, κάτι που σημαίνει ότι δέχεται σήματα από τον αμφιβληστροειδή χιτώνα του οφθαλμού (τουλάχιστον στα θηλαστικά). Δηλαδή, για τον συγχρονισμό των φυσιολογικών λειτουργιών με τον κύκλο ημέρας-νύχτας, το βιολογικό μας ρολόι πρέπει να είναι σε θέση να ανιχνεύει τη μείωση της έντασης του φωτός, καθώς η νύχτα πλησιάζει.
Όλα τα ζωντανά συστήματα παρουσιάζουν επαναλαμβανόμενες και προβλέψιμες μεταβολές στον χρόνο που μπορεί να είναι ημερήσιες, εποχικές ή ετήσιες. Η συχνότητα των μεταβολών αυτών μπορεί να είναι μεγάλη (π.χ. εγκεφαλικά δυναμικά) ή μικρή (π.χ. έμμηνος κύκλος, ετήσιες μεταβολές όπως είναι η χειμερία νάρκη, εποχικές μεταβολές της συμπεριφοράς, μεταβολές της αναπαραγωγικής κατάστασης στα ζώα). Για τον ρυθμό των 365 ημερών χρησιμοποιείται ο όρος κιρκάνιος (από το λατινικό circannual). Τα κρίνα έχουν κιρκάνιο ρυθμό, δηλαδή ανθίζουν μία φορά τον χρόνο. Είμαστε κυριολεκτικά ρυθμοί και χρόνος. Η καρδιά μας στο κάτω κάτω λειτουργεί με βηματοδότη. Αφουγκραζόμαστε την καρδιά μας, χτύπο τον χτύπο, κύμα το κύμα, να μετρά τον χρόνο.
Γραμμικός χρόνος
Το βιολογικό, το εμπειρικό βέλος του χρόνου στρέφεται προς την κατεύθυνση που αισθανόμαστε ότι ο χρόνος περνάει, φεύγει. Βιώνουμε τη ροή του χρόνου από το παρελθόν προς το μέλλον. Η ανάμνηση, για το υποκείμενο που θυμάται, είναι ένα νοητικό ταξίδι στον χρόνο. Επομένως, ο μνημονικός μηχανισμός παίζει καθοριστικό ρόλο στη βίωση του χρόνου. Ο χρόνος και οι αναμνήσεις κυλούν μέσα από τις έλικες και αύλακες του εγκεφάλου σαν την άμμο. Ό,τι μένει, μικροί κόκκοι που κόλλησαν πάνω στις συνάψεις μεταξύ των νευρικών κυττάρων. Η ομορφιά και η ουσία της ζωής εμφανίζεται στο εφήμερο, το εύθραυστο και όχι στην ψευδαισθητική προσδοκία της αιωνιότητας.
Θυμόμαστε το παρελθόν, όχι όμως το μέλλον, αν και μπορούμε να το φανταστούμε. Κατά συνέπεια, ενώ δεν υπάρχει τίποτα που δεν υποτάσσεται στη μονοσήμαντη ροή του χρόνου, υπάρχει μια εξαίρεση: η μνήμη. Με άπειρη ταχύτητα μεταφερόμαστε από το παρόν στο παρελθόν ή στο μέλλον με μια απίστευτη «προυστική» ικανότητα. Είναι το μόνο ταξίδι στον χρόνο που μπορούμε να κάνουμε.
