不知不覺(jué)，十一假期的余額只剩下了半天，2020年的假期也已經(jīng)全部用完，為什么快樂(lè )的時(shí)光總是如此短暫，一溜煙就飛走了？其實(shí)，一切都跟你的大腦感知有關(guān)。本文來(lái)自微信公眾號：新智元（ID：AI_era），編輯：白峰、QJP

時(shí)間是客觀(guān)的嗎？

這個(gè)問(wèn)題很難回答，但我們的時(shí)間感卻是主觀(guān)的。不僅如此，時(shí)間感還可能是不穩定的，就像拉手風(fēng)琴一樣，擴張又收縮。

情緒、音樂(lè )、我們周?chē)l(fā)生的事情以及我們注意力的轉移都有能力讓時(shí)間加速或減慢。

當看到屏幕上的圖像時(shí)，我們認為憤怒的面孔比中性的面孔持續的時(shí)間更長(cháng)，蜘蛛比蝴蝶持續的時(shí)間更長(cháng)，紅色比藍色持續的時(shí)間更長(cháng)。

心急時(shí)總吃不上熱豆腐，開(kāi)心的時(shí)候卻光陰似箭。

前不久，在《自然神經(jīng)科學(xué)》上，三位來(lái)自以色列魏茨曼科學(xué)研究所的研究人員提出了一些重要的新見(jiàn)解，揭示了到底是什么延伸和壓縮了我們的時(shí)間體驗。

他們發(fā)現，時(shí)間知覺(jué)和我們的獎懲學(xué)習機制存在聯(lián)系，而我們對時(shí)間的感知與大腦對接下來(lái)會(huì )發(fā)生什么的預期緊密相連。

哈佛大學(xué)認知神經(jīng)科學(xué)家山姆 · 格什曼（Sam Gershman）說(shuō)：“每個(gè)人都知道玩得開(kāi)心時(shí)光飛逝，但是，時(shí)間飛逝可能會(huì )有微妙的差別: 當你比自己預期的更開(kāi)心時(shí)，時(shí)間過(guò)得更快”。

多巴胺可能是我們“時(shí)間感知”的幕后推手

時(shí)間對大腦來(lái)說(shuō)不僅僅意味著(zhù)一件事。不同的大腦區域依靠不同的神經(jīng)機制來(lái)追蹤它的通路，而控制我們體驗的機制似乎是隨著(zhù)情形一直變化的。

研究表明，神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺在我們如何感知時(shí)間方面起著(zhù)關(guān)鍵作用。

多巴胺對我們認為一段時(shí)間已經(jīng)過(guò)去了多少影響很大。增加多巴胺會(huì )加速動(dòng)物體內的生物鐘，導致它高估時(shí)間的流逝。此外，多巴胺還會(huì )壓縮事件，使它們看起來(lái)更加短暫。

多巴胺與時(shí)間知覺(jué)的聯(lián)系很有趣，部分是因為神經(jīng)遞質(zhì)在獎賞和強化學(xué)習過(guò)程中的作用。例如，當我們收到一個(gè)意想不到的獎勵ーー也就是所謂的預測錯誤ーー我們就會(huì )體驗到這種化學(xué)物質(zhì)的沖擊，未來(lái)，我們就會(huì )繼續追求這種獎勵行為。

多巴胺是時(shí)間感知和學(xué)習過(guò)程的基礎，這可能不僅僅是一個(gè)巧合。

像甲基苯丙胺這樣的藥物和帕金森這樣的神經(jīng)紊亂都會(huì )改變這兩個(gè)過(guò)程，也會(huì )引起多巴胺的變化。而學(xué)習本身，需要在時(shí)間上將一個(gè)事件與另一個(gè)事件聯(lián)系起來(lái)。葡萄牙Champalimaud基金會(huì )的神經(jīng)科學(xué)家Joseph Paton說(shuō): “實(shí)際上，強化學(xué)習算法的核心是時(shí)間信息。”

但是科學(xué)家們還沒(méi)有弄清楚強化學(xué)習和時(shí)間知覺(jué)是如何以及在哪里整合到大腦中的。

驚訝也會(huì )導致時(shí)間偏差？

由Ido Toren，Kristoffer Aberg和Rony Paz最新發(fā)表在自然神經(jīng)科學(xué)雜志上的研究報告對這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了更深入的研究。

參與者在屏幕上看到兩個(gè)數字閃現，通常是一個(gè)0緊接著(zhù)另一個(gè)0，而第二個(gè)數字顯示的時(shí)間長(cháng)短不一，參與者必須報告哪個(gè)數字持續的時(shí)間更長(cháng)。但是有時(shí)候，一個(gè)正整數或者負整數會(huì )被隨機的呈現出來(lái)，如果它是正數，參與者會(huì )得到獎勵，但是如果它是負數，錢(qián)就會(huì )作為懲罰被拿走。

對于參與者來(lái)說(shuō)，結果感知與第二個(gè)刺激持續時(shí)間的變化一致。當一些意想不到的好事發(fā)生時(shí)（研究人員稱(chēng)之為“正面預測錯誤”），刺激似乎持續的時(shí)間更長(cháng)?！柏撁骖A測錯誤”帶來(lái)的令人不快的感受使得這些經(jīng)歷看起來(lái)更短暫。

心理學(xué)家Matthew Matell說(shuō):“這基本上告訴我們，我們對時(shí)間的感知會(huì )因為我們對結果的驚訝程度而產(chǎn)生系統性的偏差”。

研究小組表明，這種模式在數量上是成立的，更大的預測誤差與更大的時(shí)間感知扭曲相關(guān)。他們建立的強化學(xué)習模型能夠預測每個(gè)實(shí)驗對象在任務(wù)中的表現。

研究參與者的腦部掃描跟蹤了殼核區域的這種效應，殼核區域與運動(dòng)學(xué)習和其他功能有關(guān)。

雖然還需要進(jìn)一步的實(shí)驗來(lái)確定確切的機制（以及多巴胺的作用），但這項研究對學(xué)習和時(shí)間感知模型都有影響。

經(jīng)典的巴甫洛夫實(shí)驗使得狗明白了鈴鐺意味著(zhù)食物，而且食物能以某種方式品嘗，同時(shí)也意味著(zhù)狗知道食物即將到來(lái)，但是這個(gè)時(shí)間的感知通常被放在強化學(xué)習模型的邊緣。

調整大腦“時(shí)間流”可提高心理預測能力，未知仍很多

如果人類(lèi)為了響應某個(gè)信號而延長(cháng)或縮短他們的時(shí)間感知，這也可能會(huì )改變他們對某些行為和結果之間距離的感知，而這反過(guò)來(lái)又會(huì )影響這些聯(lián)系之間的學(xué)習速度。

加州理工學(xué)院的Bowen Fung說(shuō)，與預測錯誤相關(guān)的時(shí)間效應也提供了一個(gè)額外的特征，如果要準確地表達正在發(fā)生的事情，強化學(xué)習模型必須滿(mǎn)足這個(gè)特征。

“考慮到這兩個(gè)系統是如何相互作用的，這對未來(lái)的模型研究者，或試圖更深入理解大腦的人提出了挑戰”，馬特爾說(shuō)，他和他的博士生John Mikhael一直在開(kāi)發(fā)一個(gè)學(xué)習模型，其中包含了這些想法，通過(guò)適應性地調整大腦中的時(shí)間流來(lái)提高心理預測能力。

但是預測錯誤并不是影響我們對時(shí)間的感知的唯一因素。

以上周發(fā)表在《神經(jīng)科學(xué)》上的一項研究為例: 反復接觸簡(jiǎn)短刺激的參與者傾向于高估稍長(cháng)時(shí)間間隔的持續時(shí)間。

根據研究人員的說(shuō)法，這可能是因為神經(jīng)元對較短時(shí)間的反應變得疲勞，使得神經(jīng)元對較長(cháng)時(shí)間的反應對后續刺激的感知產(chǎn)生更大的影響。類(lèi)似地，在反復接受長(cháng)時(shí)間的刺激后，實(shí)驗對象低估了稍微短一點(diǎn)的間隔時(shí)間。

“通過(guò)改變刺激呈現的內容，我們實(shí)際上可以操縱參與者對這些時(shí)間的感知?！比毡緡倚畔⑴c通信技術(shù)研究所的認知神經(jīng)科學(xué)家林正道（Masamichi Hayashi）說(shuō)，“通過(guò)對大腦活動(dòng)的掃描表明，右頂葉的一個(gè)區域負責時(shí)間的主觀(guān)感知”。

此外，Hayashi和Ivry關(guān)注的是一個(gè)與Weizmann的科學(xué)家完全不同的大腦區域和機制，然而兩項研究都觀(guān)察到了時(shí)間感知的相似的雙向影響。

“一方面，這表明大腦中的計時(shí)過(guò)程是多么分散和多樣化，另一方面又表面右頂葉確實(shí)與殼核有功能和解剖學(xué)上的聯(lián)系?！盚ayashi說(shuō)，“所以也許兩者的相互作用產(chǎn)生了更加緊密的時(shí)間感知能力”。

不過(guò)，在對時(shí)間感知產(chǎn)生影響的腦部區域進(jìn)行精確的定位并得出準確結果之前，科學(xué)家想要確定時(shí)間的唯一辦法還是“看時(shí)鐘”。

參考鏈接：https://www.quantamagazine.org/reasons-revealed-for-the-brains-elastic-sense-of-time-20200924/

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