时间是相对的,而且不仅仅是在天体物理学的意义上 —— 我们都熟悉这种感觉:无聊时时间过得很慢,忙碌时时间过得飞快。对大脑活动模式的新分析,显示了我们的大脑是如何追踪时间的,以及一些关于细胞如何处理时间的有趣见解。
我们的大脑不像电脑那样,根据秒、分、小时等的精确测量来记录时间。当然,我们对这些周期的长度有一些基准,有时可能会侥幸猜对,但我们也可能会惊讶地发现,三个小时过去了,而感觉好像还不到一个小时。
现在,内华达大学拉斯维加斯分校(UNLV)的研究人员发现,大脑根据发生的事件或经历的数量来感知时间。在某种程度上,一系列事件实时需要多长时间都无关紧要 —— 如果你加快或放慢它们的速度,我们的大脑仍然可能会估计已经过去了相同的时间。
该研究的资深作者詹姆斯·海曼(James Hyman)说:“在我们自己的经历中,我们通过自己的行为和发生在我们身上的事情来判断时间。当我们静止、感到无聊时,时间过得很慢,因为我们什么也没做,或者什么也没发生。相反,当许多事件发生时,每一个活动都在推动我们的大脑前进。如果这就是我们的大脑客观判断时间的方式,那么我们做得越多,发生的事情越多,时间就过得越快。”
研究小组把重点放在了前扣带皮层(ACC)上,这是大脑中帮助监控活动和追踪经历的区域。他们让老鼠执行一项重复任务,在那里它们必须对提示做出200次反应,并在它们这样做的时候监测动物的前扣带皮层的活动。具体来说,他们想测试大脑模式在第一次或第200次执行任务之间是如何变化的,并检查更快或更慢地执行任务是如何影响大脑活动的。
果然,研究小组发现,每次重复任务时的大脑活动与下一次略有不同,随着时间的推移,这些差异会消失得很远。从本质上讲,第一次和第二次可能相似,但第50次就大不相同了,第100次就更不一样了。有趣的是,不管老鼠花多长时间完成完整的任务,它们的整体大脑活动都是一样的。
作为一个例子,研究人员使用了两个工厂工人的假设场景,任务是制造100个“小部件”。一个人花了30分钟,另一个人花了90分钟,这并不重要 —— 他们的脑电波模式在整个过程中看起来是相似的,他们甚至可能对过去的时间有相同的粗略“感觉”。
“完成任务所需的时间长度不会影响大脑模式,”海曼说。“大脑不是时钟;它的作用就像计数器。 我们的大脑记录了一种氛围,一种对时间的感觉。... 对于我们制作小部件的工人来说,这意味着你可以区分制作第85号小部件和第60号小部件之间的区别,但不一定区分第85号小部件和第88号小部件。”
研究小组还观察了不同的脑细胞在不同时间处理任务的方式。在将任务传递给另一组之前,一小群脑细胞会在几次重复中合作完成任务。这就解释了为什么接近的迭代很难区分,但为什么间隔时间长的迭代感觉完全不同。
它不仅展示了我们对时间的感知是如何以及为什么会随着我们的忙碌程度而变化的,而且这项研究还帮助我们更好地理解了我们的大脑是如何在一个时间轴上组织记忆,并在不同的相对时间回忆起事件的。
海曼说:“我们用大脑的这一部分来追踪吃饭时的谈话。想想谈话的过程,你就能回忆起晚餐前后发生的事情。但是要在记忆中把一个句子和下一个句子分开,这是不可能的。但你知道你在开始时谈论一个话题,在甜点时谈论另一个话题,在结束时谈论另一个话题。”
这项研究发表在《当代生物学》杂志上。
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