(Renata Brito/ AP Photo)
  • Scienza
  • mercoledì 28 Aprile 2021

Come passa il tempo quando non lo si può misurare

In Francia 15 persone sono uscite da una grotta dopo un esperimento di 40 giorni, ma per molti ne erano trascorsi una trentina

(Renata Brito/ AP Photo)

Sabato scorso in Francia un gruppo di 15 volontari è uscito dalla grotta dove aveva trascorso gli ultimi 40 giorni per un esperimento scientifico. Il progetto era stato organizzato dall’istituto di ricerca francese Human Adaptation Institute e prevedeva il totale isolamento dal mondo esterno con l’obiettivo di conoscere i meccanismi con cui le persone cercano di «trovare una sincronizzazione funzionale in assenza di uno dei principali indicatori»: in parole povere, serviva a capire meglio cosa succede al nostro corpo e al nostro cervello quando non abbiamo più gli strumenti e i riferimenti per misurare il tempo, dagli orologi fino alla luce del sole.

Non è la prima volta che vengono condotti esperimenti simili, ma quello svolto nella grotta di Lombrives, la più grande d’Europa, sui Pirenei, è stato uno degli studi più approfonditi e completi di questo tipo, anche per il numero dei partecipanti: secondo gli scienziati che lo hanno messo a punto, potrebbe essere utile in particolare per migliorare le condizioni di chi lavora in miniera o nei sottomarini, ma non solo.

I volontari del progetto “Deep Time”, 8 uomini e 7 donne tra i 27 e i 50 anni, hanno passato questi 40 giorni in condizioni ambientali non propriamente ospitali, con una temperatura fissa attorno ai 10 °C e un’umidità relativa del 100 per cento. All’interno della grotta non entrava mai la luce del sole, l’illuminazione era completamente artificiale e naturalmente erano vietati gli orologi e altri strumenti per misurare il tempo o tenersi in contatto con amici e famiglie.

In questa situazione di totale isolamento i volontari hanno dovuto seguire gli indizi forniti dal proprio “orologio biologico” per capire quando mangiare, quando andare a dormire e come organizzare le proprie giornate. Nel frattempo, una trentina di scienziati di alcuni laboratori svizzeri e francesi hanno monitorato i loro processi fisiologici e cognitivi attraverso diversi sensori, studiandone le abitudini di sonno e la temperatura corporea, ma anche i comportamenti: sia durante test scientifici, per esempio per lo studio dell’olfatto, sia durante le normali interazioni sociali.

Dopo essere uscita dalla grotta, Marina Lançon, una guida escursionistica di 33 anni, ha detto che l’esperimento è stato un po’ come «premere il tasto pausa» sulla sua vita. L’insegnante di matematica 37enne Johan François, invece, ha detto di aver fatto fatica a resistere all’impulso di scappare e di essersi tenuto impegnato correndo per circa 10 chilometri al giorno lungo il perimetro della grotta.

Tutti i volontari, in ogni caso, hanno perso la cognizione del tempo piuttosto in fretta.

I partecipanti del progetto “Deep Time” all’uscita dalla grotta (Renata Brito/ AP Photo)

Come previsto, tutti hanno avuto difficoltà a stimare la durata delle giornate, che non erano calcolate in base alle ore di sonno, ma ai cicli di sonno-veglia. La maggior parte dei volontari credeva di aver trascorso all’interno della grotta più o meno 30 giorni, dieci in meno di quelli passati effettivamente sotto terra. A poco a poco avevano cominciato ad andare a dormire sempre più tardi, col risultato che le loro giornate, per così dire, si erano allungate sempre di più: uno di loro era addirittura convinto che fossero passati soltanto 23 giorni.

Un altro risultato interessante è che nonostante l’assenza della luce del sole e di altri riferimenti la maggior parte dei volontari andava a dormire nello stesso momento, riuscendo a coordinarsi in maniera efficace: una cosa che secondo gli scienziati non era scontata, data la mancanza di strumenti per stabilire tempo e orari.

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L’obiettivo del progetto “Deep Time”, per cui sono stati investiti 1 milione e 200mila euro, è capire come le persone si adattino a cambiamenti drastici e alla vita in condizioni di isolamento e privazione. Nelle parole di Christian Clot, il direttore del progetto che a sua volta faceva parte del gruppo di volontari coinvolti nell’esperimento: «comprendere come fa il nostro cervello a trovare nuove soluzioni, qualunque sia la situazione».

Lo Human Adaptation Institute ha spiegato di aver scelto di condurre questi esperimenti in una grotta perché secondo gli scienziati sarebbe stato più efficace studiare la capacità di adattamento degli umani in un «ambiente naturale» e in «situazioni di vita reali», piuttosto che attraverso simulazioni organizzate in spazi piccoli.

Secondo l’organizzazione, i risultati del progetto contribuiranno a migliorare le condizioni di chi lavora in spazi dove mancano più o meno gli stessi riferimenti, come miniere o sottomarini, ma saranno utili anche per l’organizzazione delle missioni degli astronauti, per capire quali dinamiche di gruppo si instaurano tra le persone in contesti di isolamento e privazione, e per approfondire le conseguenze di queste situazioni sulla salute mentale di chi le vive.

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Esperimenti simili erano già stati condotti altre volte a partire dagli anni Sessanta, ma con obiettivi molto meno ampi rispetto a quelli del progetto “Deep Time”.

Nel 1962, all’inizio della storia delle esplorazioni spaziali, il geologo francese Michel Siffre, allora 23enne, passò due mesi nel ghiacciaio sotterraneo di Scarason, nelle Alpi Marittime, con l’idea di capire meglio le condizioni a cui dovevano essere sottoposti gli astronauti. Poco più di due anni dopo, sotto la sua supervisione, gli speleologi Josie Laures e Antoine Senni trascorsero rispettivamente 88 e 126 giorni in due grotte separate, a pochi metri di distanza l’una dall’altra, nelle Alpi francesi, nei pressi di Nizza. Ci erano entrati nel dicembre del 1964: Laures uscì dalla sua grotta il 12 marzo del 1965, credendo che fosse il 25 febbraio; Senni invece uscì il 5 aprile, credendo però che fosse il 4 febbraio.

Anche nel caso di Senni e Laures c’erano degli scienziati che controllavano le loro abitudini del sonno e gli orari in cui mangiavano, e anche in quel caso ai due era sembrato che il tempo fosse passato molto più lentamente. Ai tempi se ne parlò parecchio, ma non si prestò molta attenzione alle conseguenze psicologiche o fisiche dopo la lunga permanenza in isolamento nelle grotte. Siffre disse che Laures era «in perfetta salute» anche se, secondo i risultati degli esami medici sostenuti dopo l’esperimento, aveva sofferto temporaneamente di daltonismo e aveva avuto problemi a tornare al normale ciclo del sonno.

Più avanti, nel 1972, lo stesso Siffre trascorse ben sei mesi di isolamento in una grotta vicino a Del Rio, in Texas, sempre senza alcun riferimento che lo aiutasse a ricostruire lo scorrere del tempo. A proposito di quest’esperienza, Siffre disse che «a livello mentale era stato un inferno»: si era sentito così solo che aveva pensato di suicidarsi e aveva provato a catturare un topo da tenere come animale da compagnia, ma maldestramente aveva finito per ucciderlo.

Nel 1986 lo speleologo e sociologo italiano Maurizio Montalbini passò 210 giorni in isolamento nelle grotte di Frasassi, in provincia di Ancona, e l’anno successivo ripeté l’esperimento con altre 14 persone, per 48 giorni. Tra il 1992 e il 1993, trascorse 366 giorni in isolamento nella grotta di Nerone, in provincia di Pesaro-Urbino, convinto alla fine della permanenza che fossero passati soltanto 219 giorni. Il 6 giugno del 2007, dopo 235 giorni, concluse il suo ultimo esperimento nella Grotta Fredda di Acquasanta Terme, vicino ad Ascoli Piceno, dove aveva studiato gli effetti dello stress e dei problemi legati al sonno dovuti al completo isolamento: secondo lui era il 18 febbraio.

Sia grazie alle prime osservazioni di Siffre che attraverso studi successivi si arrivò a capire che in condizioni di isolamento dall’ambiente esterno le persone possono adattarsi anche a cicli di 48 ore, con circa 36 ore di attività e 12 di sonno.

Antoine Senni all’uscita dalla grotta, il 5 aprile del 1965. Quella sulla destra è Josie Laures e quello in alto a sinistra è Michel Siffre. (AP Photo)

Gli esperimenti di Siffre hanno contribuito in particolare ad approfondire lo studio della cronobiologia, la branca della biologia che si occupa di come i processi fisiologici – e quindi le attività degli organismi viventi – vengano influenzati e regolati in base al “ritmo” dato dall’alternarsi del giorno e della notte. In questo senso, la luce naturale è il principale indicatore che contribuisce al regolamento di questi ritmi, mantenendo l’essere umano “sincronizzato” con un ciclo sonno-veglia che dura circa 24 ore ed è definito ciclo circadiano.

In assenza di indicatori come la luce del sole (definiti Zeitgeber), è stato possibile capire che il ciclo dell’essere umano può durare per un periodo leggermente superiore alle 24 ore, nel caso di Siffre 24 ore e 30 minuti, ma soprattutto che può essere molto adattabile alle circostanze. Siffre aveva spiegato che nell’esperimento del 1972 aveva fatto due cicli da 48 ore, e diceva di non aver notato la differenza rispetto ad altri cicli di circa 24 ore. A Senni, invece, era capitato di dormire per 30 ore filate, e poi si era svegliato convinto di aver fatto solo un pisolino.

Cicli di sonno-veglia che non sono sincronizzati al ritmo circadiano (“free-running sleep”) sono simulati e studiati proprio attraverso esperimenti come quello della grotta di Lombrives. È stato stimato che a causa dell’assenza di riferimenti come la luce solare circa la metà delle persone non vedenti non sia sincronizzata al ritmo circadiano e sia quindi affetta dal disturbo conosciuto come sindrome da ciclo sonno-veglia alterato (“free-running disorder” o “sindrome non-24”), che interessa anche una piccola parte di popolazione che non è non vedente: chi ha questo disturbo spesso soffre anche di insonnia o sonnolenza eccessiva, che a loro volta possono portare a malessere e altri disturbi.