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大腦是怎樣來計(jì)算時間的?

來源:來自網(wǎng)絡(luò) 2009-06-23 19:15:47

說兩句

  據(jù)《新科學(xué)家》雜志2月2日報(bào)道,一些人老覺得時間不夠用,也有一些人感覺度日如年。對于同樣長短的一段時間,為什么不同的人會感覺長短不已?我們的大腦究竟是如何來計(jì)算時間的?最新的科學(xué)試驗(yàn)揭開了時間感知的神秘面紗。

  依靠三個“域”

  邁克·哈爾一直在研究如何將時間伸長。他利用他的力量,已經(jīng)將自己打造成一名優(yōu)秀的壁球手。他說:“這很難具體描述,但它是一種靜止的感覺,就象我不再受線性的時間束縛一樣。球仍然在彈來彈去,但它依據(jù)不同的情況,在場地里以不同的速度運(yùn)動。”

  哈爾是英國愛丁堡的一名運(yùn)動教練,他說的是一種被稱為“域”的思想狀態(tài)。他把自己目前具有的這種能力歸功于對中國武術(shù)太極長達(dá)12年的研究,現(xiàn)在教授運(yùn)動員如何做到“欲快先慢”成為他主要的收入來源。

  對多數(shù)人來說,在工作和家庭中進(jìn)入“域”的狀態(tài)并不現(xiàn)實(shí),但他的將時間伸長(至少可以更好地對時間進(jìn)行控制)的想法卻很吸引人。在這方面,我們真的可以做許多事情。而且科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了越來越多的證據(jù)顯示我們的大腦如何計(jì)算時間的流失,說明我們完全可以更加有意識地控制時間。

  生物學(xué)家傳統(tǒng)上將我們大腦的計(jì)時能力分成三個“域”。一端是生理節(jié)奏“域”,控制24小時周期內(nèi)的睡眠和清醒等;另一端是毫秒計(jì)時“域”,負(fù)責(zé)計(jì)算精細(xì)的運(yùn)動任務(wù);中間部分——由秒到分的區(qū)域——被稱作間隔計(jì)時“域”,這是我們可以感知時間流失的系統(tǒng)區(qū)域。

  英國斯塔福德郡基勒大學(xué)的約翰·威爾登教授說,迄今為止,“間隔計(jì)時”仍是心理學(xué)上的“一潭死水”。生理節(jié)奏“域”和毫秒計(jì)時“域”的生物原理都已被搞得相當(dāng)明白,但誰都找不出個“生物記停表”來讓我們間隔計(jì)時,好發(fā)現(xiàn)時間的流失。結(jié)果,許多人就認(rèn)為“時間感知”只不過是“總體感知”的一種副作用,拒絕將其當(dāng)作獨(dú)立科目進(jìn)行研究?扇缃窦热蝗说拇竽X已經(jīng)劃分出專門負(fù)責(zé)計(jì)時的各個區(qū)域,那我們就忍不住要看看究竟是什么在給我們“滴答”計(jì)時。

  研究“間隔計(jì)時”的生物原理開始往往采用一種所謂的“起搏累加器”模式。假設(shè)人的大腦有某種起搏器,它有規(guī)律地發(fā)出脈沖,并臨時存儲在累加存儲器里。當(dāng)我們需要估算一下過了多長時間,比如等了多長時間的公交車或一壺茶多長時間泡好,我們就去查一下“累加器”里的內(nèi)容。

  內(nèi)置式記停表

  用“起搏累加器”模式比較容易預(yù)測和解釋人們做的判斷一個音調(diào)或一次閃光持續(xù)時間之類的“行為實(shí)驗(yàn)”。隨著人腦研究的不斷進(jìn)步,這種方法已被指責(zé)為過于簡單,尤其是它既不能判明人腦起搏器的“身份”,也無法說明人腦的哪些區(qū)域參與“間隔計(jì)時”。

  過去幾年,神經(jīng)學(xué)家開始利用腦電波測量和MRI成像技術(shù)來研究人腦的計(jì)時原理,也研究了那些時間感知因疾病或腦損傷而失真的病人。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),間隔計(jì)時是一種非常復(fù)雜的稱作“巧合檢波”的模式。

  去年,美國北卡萊羅納州杜克大學(xué)的沃倫·梅克和凱特林·布胡西兩人,將研究成果匯總發(fā)表了論文。他們認(rèn)為“間隔計(jì)時系統(tǒng)”處在人腦的一個“條紋區(qū)”,屬基神經(jīng)節(jié)的一部分,但尚不能簡單地認(rèn)為“條紋區(qū)”就是人腦起搏器,他們認(rèn)為它只是控制人腦其它區(qū)域包括額皮層的活動。這些區(qū)域的大腦神經(jīng)元負(fù)責(zé)人的運(yùn)動、注意、記憶等活動,它們產(chǎn)生的腦電波被“條紋區(qū)”檢波識別,整合成時間流失量的估量值。

  “巧合檢波”模式仍有待于不斷研究深化,但有一點(diǎn)正逐漸明了,那就是我們感知時間流失的方式是何等的靈活!這一點(diǎn)也許不應(yīng)該感到奇怪,因?yàn)楸緛砭涂梢酝ㄟ^藥物或不同思維方式(抑郁、覺醒、沉思等)來改變時間感知,這是一個常識性的問題。每個人都懂得,當(dāng)全神貫專注某項(xiàng)事情時,會覺得時間過得飛快,而百無聊賴時,覺得時間過得真慢,F(xiàn)在科學(xué)家開始懂得時間隨人主觀情感而改變的原因,有些科學(xué)家甚至認(rèn)為,總有一天人們將隨心所欲地控制自己的時間感知。

  那么我們將如何改變時間感知呢?首選可能是控制腦化學(xué)反應(yīng),尤其是(控制腦神經(jīng)的)多巴胺系統(tǒng)。該系統(tǒng)紊亂的病人,如帕金森氏綜合癥、亨廷頓氏綜合癥或精神分裂癥患者,他們的時間感知也是紊亂的,因?yàn)樗麄兊哪X神經(jīng)化學(xué)反應(yīng),尤其是多巴胺系統(tǒng),某種程度上改變了體內(nèi)主觀時鐘的速度。“精神分裂癥患者大腦中的多巴胺活動太強(qiáng),因而時鐘速度快得讓其覺得整個世界都瘋狂,”沃倫·梅克說:“如果用藥物將其大腦里的多巴胺感受器阻住,那就能把其時鐘速度降回可以接受的正常水平。”

  影響多巴胺系統(tǒng)的娛樂消遣類藥物也能改變我們的時間感知。比如可卡因、咖啡因和尼古丁之類的刺激品可以使我們覺得時間過得快,大麻之類的鎮(zhèn)靜劑則使我們覺得時間過得慢。那么多巴胺系統(tǒng)會不會就是尋求改變我們時間感知的藥物的出發(fā)點(diǎn)呢?也許是吧。梅克認(rèn)為這里確有藥物學(xué)道理,他說:“我認(rèn)為可能研制出一種既可產(chǎn)生同樣效果而且不會讓人上癮的妙藥來。我確信如果有市場需求,就能做出來。”

  我們等待這種“妙藥”問世之前,還有控制我們體內(nèi)時鐘的更多的自然方法嗎?至于說到用思維能力控制時間感知,那么我們關(guān)注時間流失就是最重要的因素之一。根據(jù)梅克的觀點(diǎn),雖然我們很少關(guān)注時間流失,但我們下意識地一直在檢查自己的“間隔計(jì)時”系統(tǒng),也時不時地接觸到這一信息。正是這種時不時的注意力保持著我們的時間感知“喀嚓喀嚓”地持續(xù)下去。

  當(dāng)時光飛逝

  一旦我們因?yàn)槟承┰蚍潘闪藢w內(nèi)時鐘的關(guān)注,那我們的時間感就會迷失。這正好應(yīng)了那句古老格言:“時間逝于玩樂”,確切地說是“時間逝于關(guān)注時間流失之外的事情”。人們沉思時,時間走得慢,是因?yàn)闆]有集中注意體內(nèi)時鐘。當(dāng)你從沉思中回過神來,感覺流失的時間比實(shí)際時間長。

  雖然這似乎有點(diǎn)怪,但一些實(shí)驗(yàn)演示出了我們對時間流失關(guān)注與否確實(shí)能影響到時間感知。而且答案還取決于我們是“當(dāng)時”還是“事后”在想時間流失的事。測試主觀時間流失(遠(yuǎn)景計(jì)時)的標(biāo)準(zhǔn)方法是,讓你在做某事之前意識到時間的重要。比如,有人對你講:“我要彈一個音調(diào),你告訴我它持續(xù)多長時間?”這就是一個典型的“間隔計(jì)時”實(shí)驗(yàn),只是有些人為因素。畢竟你在現(xiàn)實(shí)世界中不會經(jīng)常去有意識地給某個事物計(jì)時的。

  一些科學(xué)家,包括英國的威爾登教授,已經(jīng)開始進(jìn)行另外兩種主觀時間流失實(shí)驗(yàn)。一個是“回想計(jì)時”實(shí)驗(yàn),即在你事先不曉得某事情前,先對其作個事后評估,估計(jì)它能持續(xù)多長時間。比如,這本雜志你已經(jīng)讀了多長時間(雖尚未讀完)?另一個實(shí)驗(yàn)被威爾登稱作“時間流失評判”實(shí)驗(yàn),即你做某事情過了一段時間后,估計(jì)一下與正常時間相比,這段時間似乎過得有多快。

  大約一年前左右,威爾登做了這兩種時間流失測試實(shí)驗(yàn)。在“世界末日實(shí)驗(yàn)”中,他把志愿者分成兩組。一組看電影《世界末日》看了9分鐘,另一組同時在等候室等待同樣的時間。正如預(yù)料的那樣,當(dāng)讓他們做“時間流失評判”時,看電影的一組說他們覺得時間過得比平時快,而等待的一組認(rèn)為時間過得慢;而讓兩組做個“回想計(jì)時”,評判持續(xù)了多長時間,卻得出了完全相反的結(jié)果:看電影的一組評判出的時間比等待的一組評判的時間長10%。奇怪的是,兩組人估計(jì)的時間都少于實(shí)際的9分鐘時間。

  威爾登說,原因就是實(shí)驗(yàn)對象基于他們在實(shí)驗(yàn)中處理的信息量或發(fā)生事件數(shù)量的記憶,而給出他們的二次評判。“在等候室內(nèi),沒什么更多的事情發(fā)生,也就覺得時間過得較慢,”他說:“而回想過去時,因?yàn)闆]什么內(nèi)容(沒有事情發(fā)生),所以這段時間就顯得短?措娪斑@段時間,在看時顯得快,而在回想時,由于用作時間評判的事情多,就顯得慢。它就是這么奇怪的東西。”

  正是早期這些為數(shù)不多的類似實(shí)驗(yàn),幫助人們揭開了時間感知的某些神秘面紗。比如為什么上了年紀(jì)的人感覺時間過得慢,而年輕人覺得時間飛逝而過。很可能就是因?yàn)槔夏耆溯^少事做,更多的時間花在了關(guān)注時間流失上;而當(dāng)他們回首往事的時候,由于大腦沒有處理過更多的信息,也就評判出往事過得真快。

  威爾登指出,這些實(shí)驗(yàn)并沒有在老年人身上做過,也許他們的時間感知失真更有別的解釋。比如人們已經(jīng)知道,記憶力和智商會隨年齡增長而衰退,這或許影響時間感知。

  “某種意義上講,我們在做一種真空中的理論研究,”他說,“我們認(rèn)為我們也知道有些什么問題,但就是沒有一種研究來解釋老年人所抱怨的東西。”而且,對任何想調(diào)整自己生活節(jié)奏的人來說,威爾登“世界末日實(shí)驗(yàn)”的結(jié)果將人置于一種進(jìn)退兩難的境地:你可以伸長你的時間感知,但你只能作好在一個相當(dāng)于等候室的地方打發(fā)時光的準(zhǔn)備。也許最好的選擇是,你盡管放心接受現(xiàn)代生活的快節(jié)奏,但至少也要努力認(rèn)真地度過一些無所事事的時光。

  這聽起來就象一般常識。但美國加州州立弗勒斯諾大學(xué)的社會心理學(xué)家羅伯特·列文認(rèn)為,一般常識才值得我們好好記住。“時間可是我們最寶貴的財(cái)富,”他說,“在生物醫(yī)學(xué)家們讓我們長生不老之前,我們能接觸到的最近的東西就是將時間伸長。”因此,花上10年的時間學(xué)會入“域”,雖說可能是一筆很大的投資,但我們要勇于面對它,我們許多人連這點(diǎn)時間都還沒有呢。

 

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