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好时机:研究揭示了我们的大脑是如何追踪时间的

放大字体  缩小字体 2024-07-25 10:34  浏览次数:0 来源:本站编辑    

Good timing: UNLV study unravels how our brains track time

有没有听过这句老话:当你玩得开心时,时间过得飞快?一项由UNLV研究人员进行的新研究表明,这个比喻有很多道理。

许多人认为他们的大脑与电子设备上的人造时钟本质上是同步的,以非常具体的、一分钟一分钟的增量计算时间。但是发表在《当代生物学》上的一项研究表明,我们的大脑并不是这样工作的。

通过分析大脑活动模式的变化,研究小组发现,我们感知时间的流逝是基于我们经历的次数,而不是某种内部时钟。更重要的是,在一项活动中增加速度或输出似乎会影响我们的大脑对时间的感知。

“在我们自己的经历中,我们通过我们所做的事情和发生在我们身上的事情来判断时间,”该研究的资深作者、加州大学洛杉矶分校心理学副教授詹姆斯·海曼(James Hyman)说。

“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。”

方法和调查结果

这些发现是基于对前扣带皮层(ACC)活动的分析得出的,这是大脑中监控活动和追踪经历的重要部分。为了做到这一点,啮齿动物被要求用鼻子对提示做出200次反应。

科学家们已经知道,每次你做一个重复的动作时,大脑模式是相似的,但略有不同,所以他们开始回答:是否有可能检测到大脑模式变化的这些细微差异是否与连续做第一个动作和第200个动作相对应?完成一系列动作所需的时间会影响脑电波活动吗?

通过比较整个任务过程中的模式变化,研究人员观察到,当一个人从任务的开始到中间到结束时,大脑活动确实会发生可检测到的变化。无论动物移动的速度有多快或多慢,大脑模式都遵循相同的路径。

当研究人员应用基于机器学习的数学模型来预测大脑活动的流动时,这些模式是一致的,这进一步证明了是经历——而不是时间,也不是你在时钟上测量的规定的分钟数——产生了我们神经元活动模式的变化。

海曼分享了一件轶事,讲述了两名工厂工人轮班生产100件小部件的故事,其中一名工人在30分钟内完成任务,另一名工人在90分钟内完成任务。

“完成任务所需的时间长度对大脑模式没有影响。大脑不是时钟;它就像一个计数器,”海曼解释说。“我们的大脑记录了一种氛围,一种关于时间的感觉. ...这对我们生产小部件的工人来说意味着,你可以分辨出生产85号和60号部件的区别,但不一定能分辨出85号和88号部件的区别。”

但是大脑究竟是如何计算的呢?研究人员发现,当大脑完成一项涉及一系列动作的任务时,不同的小组放电细胞开始合作——基本上每重复几次就把任务传递给不同的神经元组,类似于接力赛中的赛跑者传递接力棒。

Good timing: UNLV study unravels how our brains track time一项由unlv领导的神经科学研究发现,我们感知时间的流逝是一种方式 取决于我们经历的次数,而不是某种内在的时钟。资料来源:Talha K. Soluoku/UNLV

海曼说:“因此,细胞在一起工作,随着时间的推移,随机排列以完成工作:一个细胞会承担一些任务,然后另一个细胞会承担一些任务。”“这些细胞在跟踪运动,从而跟踪任务过程中的大块活动和时间。”

该研究关于大脑对时间的感知的发现也适用于身体运动以外的活动。

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。”

通过观察工作速度快的啮齿动物,科学家们还得出结论,保持良好的步伐有助于影响时间感知:“我们做得越多,时间过得越快。他们说当你玩得开心时,时间过得很快。与其玩得开心,不如‘当你做很多事情的时候,时间过得很快’。”

外卖

虽然在不到一秒的极短时间尺度上已经有大量关于大脑过程的信息,但海曼说,UNLV的研究在对大脑模式和时间感知的研究上是开创性的,时间跨度仅为几分钟到几小时——“这就是我们生活的大部分时间:一次一小时。”

海曼说:“这是第一批研究大脑中被称为ACC的特定部位的行为时间尺度的研究之一,我们知道ACC对我们的行为和情绪非常重要。”

ACC与大多数精神和神经退行性疾病有关,是情绪障碍、创伤后应激障碍、成瘾和焦虑的集中区域。ACC功能也是包括阿尔茨海默病在内的各种痴呆症的核心,其特征是时间扭曲。

长期以来,前扣带皮层一直与帮助人类对事件或任务进行排序有关,比如遵循食谱,研究小组推测,他们关于时间感知的发现可能属于这一领域。

虽然这些发现是一个突破,但还需要更多的研究。尽管如此,海曼说,初步的研究结果提出了一些关于时间感知及其与日常生活中公民记忆过程的可能联系的潜在有用的花语。例如,研究人员推测,它可以为处理学校作业甚至分手等事情提供见解。

“如果我们想记住一些东西,我们可能希望通过短时间的学习来放慢速度,在参加下一个活动之前花点时间。给自己一些安静的时间,不要动。”海曼说。“相反,如果你想快速从某件事中解脱出来,那就马上参与一项活动。”

海曼说,前扣带皮层、情绪和认知之间也有很大的关系。把大脑想象成一个人可以掌控的实体,可能有助于我们控制自己的主观体验。

“当事情发展得更快时,我们倾向于认为它更有趣——或者有时会让人不知所措。但我们不需要将其视为一种纯粹的心理体验,即有趣或难以抗拒;相反,如果你把它看作是一个物理过程,它可能会有所帮助。”

“如果你觉得压力太大,放慢脚步,或者你觉得无聊,那就增加一些活动。人们已经这样做了,但知道这是一种促进自己心理健康的方式是很有帮助的,因为我们的大脑已经在这样工作了。”

更多资料:Ryan A. Wirt等人,前扣带皮层的时间信息与积累经验有关,当代生物学(2024)。DOI: 10.1016/j.cub.2024.05.045期刊信息:当代生物学由内华达大学拉斯维加斯分校提供引文:好时机:研究揭示了我们的大脑如何跟踪时间(2024,7月19日)从https://medicalxpress.com/news/2024-07-good-unravels-brains-track.html检索2024年7月22日。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。

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