大脑是怎样来计算时间的？

根据《新科学家》杂志2月2日的报道，一些人总觉得时间不够，而另一些人则觉得时间不多了。为什么不同的人感觉时间长度相同？我们的大脑如何计算时间？最新的科学实验揭示了时间感知的奥秘。

依靠三个“领域”

迈克·哈尔一直在研究如何延长时间。他用自己的力量使自己成为一名优秀的壁球运动员。他说:“很难详细描述，但这是一种静止的感觉，就像我不再受线性时间的束缚一样。球仍在弹跳，但根据不同的情况，它在球场上以不同的速度移动。”

哈尔是英格兰爱丁堡的一名体育教练。他说的是一种叫做“领土”的精神状态。他将自己目前的能力归功于12年来对中国武术太极拳的研究，现在他教运动员如何“快而慢”，成为自己的主要收入来源。

对大多数人来说，在工作和家庭中进入“领域”状态是不现实的，但他延长时间(至少更好地控制时间)的想法非常有吸引力。在这方面，我们确实可以做很多事情。此外，科学家发现越来越多的证据显示我们的大脑如何计算时间损失，表明我们可以更有意识地控制时间。

生物学家传统上将我们大脑的计时能力分为三个“领域”一端是昼夜节律的“领域”，它在24小时内控制睡眠和觉醒。另一端是毫秒计时“域”，负责计算精细运动任务。中间部分——从秒到分钟的区域——被称为时间间隔“域”，这是我们可以感觉到时间损失的系统区域。

英国斯塔福德郡基勒大学的约翰·威尔登教授说，迄今为止，“间隔时间”在心理学上一直是一个“死水一潭”。昼夜节律“域”和毫秒计时“域”的生物学原理已经被完全理解，但是没有人能找到一个“生物秒表”来让我们每隔一段时间计时，从而发现时间的流失。因此，许多人认为“时间知觉”只是“整体知觉”的副作用，并拒绝将其作为一门独立的学科来研究。但是现在人类的大脑已经被分成了专门负责计时的区域，我们不禁要看看是什么在计时。

为了研究“间隔计时”的生物学原理，通常在开始时采用所谓的“起搏累加器”模式。假设人脑有某种起搏器，它定期发出脉冲，并将它们暂时储存在累积记忆中。当我们需要估计需要多长时间时，例如公共汽车等了多长时间或者一壶茶泡了多长时间，我们将检查“累加器”的内容。

内置秒表

更容易预测和解释“行为实验”，例如通过使用“起搏累加器”模式来判断音调或闪光的持续时间。随着人脑研究的不断进步，这种方法被指责为过于简单，尤其是它既不能识别人脑起搏器的“身份”，也不能解释人脑的哪些区域参与了“间隔计时”。

在过去几年中，神经科学家已经开始使用脑波测量和磁共振成像技术来研究人脑的计时原理，并且还研究其时间感知被疾病或脑损伤扭曲的患者。研究结果发现，间隔计时是一种非常复杂的模式，称为符合检测。

去年，北卡罗来纳州杜克大学的沃伦·梅克和凯特琳·布胡西发表了总结研究结果的论文。他们认为“间隔计时系统”位于人脑的“纹状体区域”，是基底神经节的一部分，但他们不能简单地认为“纹状体区域”是人脑的起搏器。他们认为它只控制人脑其他区域的活动，包括额叶皮层。这些区域的大脑神经元负责人的运动、注意力、记忆和其他活动，它们产生的脑电波被“边缘区域”检测和识别，并被整合到时间损失的估计值中。

“巧合检测”模式仍需进一步研究，但有一点逐渐变得清晰，那就是我们感知时间损失的方式有多灵活！这并不奇怪，因为药物或不同的思维方式(抑郁、觉醒、冥想等)可以改变时间知觉，这是一个常识性的问题。)。每个人都知道，当你全神贯注于某事时，你会觉得时间过得很快，而当你感到无聊时，你会觉得时间过得很慢。现在科学家们开始理解为什么时间会随着人们主观情绪的变化而变化。一些科学家甚至认为有一天人们会随心所欲地控制他们对时间的感知。

那么，我们将如何改变我们对时间的看法呢？第一个选择可能是控制大脑的化学反应，尤其是多巴胺系统(控制脑神经)。患有这种系统疾病的患者，如帕金森综合征、亨廷顿综合征或精神分裂症，也有时间知觉障碍，因为他们的神经化学反应，尤其是多巴胺系统，在某种程度上改变了体内主观时钟的速度。沃伦·梅克说:“精神分裂症患者大脑中的多巴胺活性太强，所以时钟的速度快得足以让他们觉得整个世界都疯了。”。“如果大脑中的多巴胺受体被药物阻断，时钟速度可以降低到可接受的正常水平。”

影响多巴胺系统的娱乐药物也能改变我们对时间的感知。可卡因、咖啡因和尼古丁等兴奋剂会让我们感觉时间过得很快，而大麻等镇静剂会让我们感觉时间过得很慢。多巴胺系统是改变我们时间观念的药物的起点吗？或许如此。梅克认为这里确实有药理学原因。他说:“我认为有可能开发出一种能产生同样效果且不会上瘾的药物。我确信，如果有市场需求，这是可以做到的。”

在我们等待这种“神奇药物”之前，有没有更自然的方法来控制我们体内的时钟？至于通过思维能力来控制时间知觉，我们对时间损失的关注是最重要的因素之一。根据梅克的观点，虽然我们很少注意时间的流失，但我们潜意识里一直在检查我们的“间隔计时”系统，并不时接触到这些信息。正是这种时不时的关注让我们对时间的感知持续不断。

时光飞逝

一旦我们出于某种原因放松了对内部时钟的关注，我们的时间感就会消失。这完全符合一句古老的格言:“时间为了乐趣而消逝”，或者更确切地说，“时间为了除了关注时间的损失之外的事情而消逝”。当人们冥想时，时间过得很慢，因为他们不注意内在的时钟。当你从冥想中回到神的时候，感觉迷失的时间比实际时间要长。

虽然这看起来很奇怪，但是一些实验表明，我们是否注意时间的流失真的会影响对时间的感知。答案还取决于我们是在“当时”还是“事后”思考时间的损失。测试主观时间损失(长期计时)的标准方法是让你在做某事之前意识到时间的重要性。例如，有人对你说，“我要放一个音。它会持续多久？”这是一个典型的“间歇计时”实验，但也有一些人为因素。毕竟，在现实世界中，你并不经常有意识地记录一些事情。

一些科学家，包括英国的威尔登教授，已经开始了另外两个主观时间损失实验。一个是“回忆时间”实验，也就是说，在你事先知道某事之前，做一个事后评估来估计它能持续多久。例如，你看这本杂志有多长时间了(尽管你还没有看完)？另一个实验被威尔登称为“时间推移判断”，也就是说，当你做了一段时间的事情后，估计一下与正常时间相比，它似乎过得有多快。

大约一年前，威尔登进行了这两种时间损失测试。在“世界末日实验”中，他将志愿者分成两组。一组人看了9分钟电影《世界末日》，而另一组人在候诊室等了同样的时间。不出所料，当他们被要求做出“延时判断”时，观看电影的一组人说他们认为时间过得比平时快，而等待的一组人认为时间过得慢。让两组人做一个“回溯计时”并判断它持续了多长时间，但是得到了相反的结果:观看电影的一组人判断的时间比等待判断的一组人判断的时间长10%。奇怪的是，两组都估计不到实际的9分钟。

威尔登说，原因是受试者根据他们在实验中处理的信息量或对发生的事件数量的记忆做出第二次判断。“在候诊室，当没有更多事情发生时，时间会慢慢流逝，”他说。“当我想到这一点时，因为什么也没有(什么也没有发生)，时间很短。在看电影的过程中，它看起来很快，但现在回想起来，它看起来很慢，因为有很多东西被用作时间判断。这真是一件奇怪的事情。”

正是这些早期的类似实验帮助人们揭开了时间感知的一些奥秘。例如，为什么老年人觉得时间过得很慢，而年轻人觉得时间过得很快？这可能是因为老年人有更少的工作要做，花更多的时间关注时间的流失。当他们回顾过去时，因为大脑没有处理更多的信息，他们会判断过去过得有多快。

威尔登指出，这些实验没有在老年人身上做过，也许他们的时间知觉扭曲有另一种解释。例如，人们已经知道记忆和智商会随着年龄的增长而下降，这可能会影响时间知觉。

“从某种意义上说，我们是在真空中做理论研究，”他说。“我们认为我们也知道一些问题，但是没有研究来解释老年人抱怨什么。”此外，对于任何想调整生活节奏的人来说，威尔登的“世界末日实验”的结果让人们陷入了两难境地:你可以延长你对时间的感知，但你只能准备在一个相当于候诊室的地方消磨时间。也许最好的选择是，尽管你可以自信地接受现代生活的快节奏，但你至少应该认真地花些空闲时间。

这听起来像是常识。但是加利福尼亚州立大学弗雷斯特分校的社会心理学家罗伯特·莱文认为常识是值得记住的。“时间是我们最宝贵的资产，”他说。"在生物医学科学家让我们永生之前，我们能接触到的最接近的东西就是延长时间."因此，学习进入“领域”需要10年时间。尽管这可能是一项巨大的投资，但我们必须勇敢地面对它。我们许多人甚至没有时间。