2024年已经过去快两个月了?为了感知快慢,你的大脑进化出这样的机制

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2024年已经过去快两个月了?为了感知快慢,你的大脑进化出这样的机制

1月前 · 大众科普

对于古人而言,冬天意味着冰天雪地、道路泥泞。守在家中期待春天到来的古人,为了不至于无聊就发明出“过年”这一习俗

2024甲辰龙年,人们辞旧迎新,庆祝一元复始、万象更新,仿佛时间又回到原点重新运行一样。岂止“过年”“过节”是人脑思维的产物,就连“时间”也是人脑创造出来的概念。

仔细一想就会明白,时间看不见、摸不着,根本就不是真实存在的物质。然而对时间的感受贯穿日常生活,是人们认识和感知世界的基础,离开它就难以分清事件的先后顺序,也无从讨论如何去完成一项任务,为此人脑创造出“过去、现在、未来、秒、分钟、小时、日、月、年”等相关概念,令我们感觉到时间无处不在,像河水一样静静流淌。1978年,神经科学家波佩尔提出了“基本时间体验”这个名词,它包括对时长、非同时性、顺序、过去与现在、时间流逝的变化感知。那么,人脑究竟如何感知时间呢?

研究者认为,人脑可能有相当大的区域用不同的方式处理时间信息:某些部位处理毫秒级的信息,某些部位处理分钟或小时级的信息,某些部位处理数天到数年的信息,颞上回的功能是处理语音信息,可以精确到毫秒级别。研究者给实验动物,如狨猴听不同时长的声音信号,发现它的颞上回神经元表现出有规律的变化:有些神经元的放电频率随着时长延长而增加;有些神经元的放电频率随着时间延长而减少,并且神经元放电的时间可以锁定在声音信号的某个相位,如前段、中段或尾段,这样就可以更好地编码声音信号的时长。此处对时长的感知是一种相对时长,即快慢感受,而非绝对时长。

人脑有多个区域具有“计时”能力。这些脑区存在着分工,如新纹状体储存时间信息,顶叶随时间控制注意力,前额叶在执行任务时编码相关的时间信息。受试者如果没有被明确地要求估计一段时间,但是在完成任务过程中必须对时间进行预测,好比接球时要预测球什么时间飞到面前,前额叶、顶叶、皮层运动区和小脑会出现兴奋。

人脑对事件持续时间的感知与生物钟有关。人类的生物钟中枢处于下丘脑的视交叉上核。为了证明生物钟是否依赖于外界环境而存在,美国国家航空航天局的科学家们进行过一项实验,筛选出一名非常自律的女性,让她在位于地下30米不见天日的天然岩洞中独自生活210天。她成功地度过了6周有规律的生活后生物钟就开始紊乱,时间感变得模糊,在第130天时因为不适感加重而放弃实验。位于北极圈内的索马洛伊岛上的居民,每年会经历4个多月的极昼和极夜,这使他们对时间感变得混乱,最后决定干脆丢弃“时间”,随心所欲地安排自己的工作和作息。

人脑对过往事件持续时间的感知与记忆的信息量有关。如果过去一年发生了很多印象深刻的事情,我们就觉得时间过得很慢;如果过去一年发生的事情大同小异,在头脑中没有留下多少记忆痕迹,我们就会觉得时间过得很快,发出“时间都去哪儿了”的感叹。有些人沉浸在工作和生活中,当他们专心致意地做着一件事情的时候,是体验不到时间感的,好像一天倏忽而逝。

新的一年,愿我们用心领悟时间的魔法,重新定义时间的内容。

(作者系华中师范大学副教授、中国神经科学学会科普与继续教育委员会委员)

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