El tiempo es una dimensión fundamental de nuestras percepciones y de nuestras acciones. Sin embargo, la naturaleza de los mecanismos neuronales que subyacen a la codificación y a la memorización de la información temporal sigue siendo una cuestión sin resolver. ¿A qué se debe esta dificultad? Según el físico del Comisariado para la Energía Atómica (CEA), Étienne Klein, «el tiempo no es materia de ninguno de nuestros cinco sentidos». En efecto, sabemos describir para cada uno de los cinco sentidos (oído, vista, gusto, tacto y olfato) las características físicas de los estímulos (frecuencia del estímulo auditivo, longitud de onda del estímulo visual, naturaleza química del estímulo olfativo, etcétera), la estructura de los receptores (células ciliadas de la cóclea, conos y bastoncillos de la retina...) y la conexión entre estos receptores y el cerebro. Pero el tiempo no puede considerarse un estímulo propiamente dicho, y sin estímulo, la existencia de receptores no tiene sentido.

La idea de que el organismo dispone de un reloj interno que regula nuestros ritmos biológicos (vigilia-sueño, temperatura, secreciones hormonales...) sobre los ritmos de nuestro entorno se sustenta sobre numerosos datos científicos. En el ser humano, como en todos los mamíferos, la sede del reloj circadiano se encuentra en el núcleo supraquiasmático situado en la base del hipotálamo. Este reloj central coordina nuestros ritmos sincronizándolos con informaciones exteriores físicas (la luz del día) o sociales (horarios de trabajo).