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除了在大脑之外的身体部位执行一系列功能外，肽在大脑中也能作为神经递质发挥作用。例如，自然产生的脑啡肽类似于吗啡，在大脑中起到减轻痛觉的作用。中枢神经系统（CNS）中几乎所有的肽都有一种迷人的共同点，它们经常与一种熟悉的、常规的神经递质共同存在于单个神经元中。17 例如，多巴胺细胞中也可能含有脑啡肽。18 如果两种不同的神经递质基本功能相同，大自然为什么要把它们过载于一个神经元中呢？
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我们先假设情况并非如此，常规神经递质和肽并非 做同样的工作。我们现在知道，与自身释放递质不同，肽在不同的条件下选择性地从不同的子空间中排出，并且在一定的条件下从神经元中释放出来，其释放条件是细胞必须更加活跃且活跃更长时间。因为大脑中成百上千个肽在释放量上会有所差别（定量因素），19 同时，基于它们自身具备不同的化学特性（定性因素），大脑有了任其所用的强大附加工具。现在我们可以将一个单一的数字 参数，动作电位的“全或无”发射率，巧妙地转换成一个模拟 参数，其中只有当活跃度以较高的速率持续一段时间时，额外的肽递质才会释放。释放的肽量，连同其本身的定性特征，将会反映出某个具体的神经元在某个确切的位置以及相当长一段时间内被激活的程度。因此，也许自然界把两种类型的神经递质分子分配给一个神经元并不是一种浪费。其中一个是经典的神经递质，它在一个局部的、短期的水平上工作，另一个是在更广阔的空间和时间上发挥作用的肽。
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我们已经看到，所有神经元集合，甚至包括那些相对小或弱的集合，最基本的特性之一是它们的持续时间很长，通常是单个动作电位的几百倍。因此，神经元集合的形成过程将为肽的释放提供完美的环境。大脑内的这种释放可以与其他神经元群，甚至是身体其他部位交流，形成一个重要的集合，而不是孤立的某个或某两个突触活跃着。此外，这些信息不是一个简单的数字开关。相反，额外的定性因素，即刚才讨论的肽的化学特性，可以对某个特定的集合进行高度个性化的一次性读出，根据：一，特定的不同化学物质的释放水平；二，释放持续的时间；三，多肽的特殊组合，这将为其空间大小甚至解剖来源提供线索，因为不同的脑区具有不同的肽特征。反过来，这些集合的特征将不同于自下而上的细胞活动层面或自上而下的宏观解剖学层面的解读，它们在任何时候都能反映并读出各种各样的功能信息，包括唤醒、可塑性（记忆）、感觉输入和身体内部状态（饥饿、疼痛等）。
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我们再来总结一下。在活跃的脑细胞形成神经元集合的过程中，不同的因素以不同的方式决定集合最终的大小（涟漪的范围），而这又是由感官刺激的程度（投掷石头的力度）、认知关联的程度（石头）、调节因子的可用性（水潭的黏性）以及与之竞争的新集合周转率（随后投掷石头的次数）所决定的。正如我们在一天中的许多不同场景中反复看到的，所有这些因素都会时刻定义某个独特集合的范围。
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如图9所示，大脑和身体随后可以通过神经元集合进行交互，这种交互行为的简单化方案将不可避免地产生更多的问题。
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但是，就目前而言，想象肽在身体其他部位循环和作用也是有可能的。在独特的多肽特征大脑中产生的读取和输出之间的来回迭代，指示出某种特殊神经元集合的存在及其状况，这种神经元集合与特定条件下来源于其他身体系统的反击性肽相结合，就会以某种方式转化为瞬间的意识。但是这种转化是如何发生的？意识的内在世界到底是怎样的？大脑中究竟发生了什么？这些问题都尚未解答……当你睡醒时，伴随明天而来的会是什么？
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图9：形成意识的一种可能机制。这两组同心圆代表了拥有上千万脑细胞的瞬时神经元集合。其中最大的集合将主宰大脑中的某一时刻，并决定那个时刻的意识。召集细胞的程度以及产生意识的程度取决于各种因素，例如感官输入的活跃度、预先存在的关系（连接）和竞争程度（分心物），这些都表现为开始形成较小的神经元集合。典型化学物质，如多肽，将从瞬时集合中释放出来。因此，这些化学物质的类型、数量和浓度将构成大脑中一种独特的、一次性的突出的神经元集合特性，然后通过循环将信息传递给身体的其他部分。相反的，从免疫系统和重要器官释放出来的化学物质会改变神经元的工作过程，其他化学物质如激素和与唤醒有关的胺也会随之改变。因此，意识依赖于整个身体的协调工作。20
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大脑的一天 [:1700685566]
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大脑的一天 第九章 明天
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醒来时，你不知道自己失去了多长时间的意识，很可能感觉只是打了个盹儿，或者觉得昏睡了几小时。这种熟悉的迷惑感引发了一个有趣的问题：睡眠既包括感官刺激的缺乏，又包括时间流逝感的降低，这是否意味着两者有某种联系？1
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一、时间的流逝
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时间是我们生活中最基本的特征。然而，对时间的本质和它的流逝思考得越多，你就会感到越迷惑。即使思考最基本的时间单位（就简单的1秒钟），也会带来困难。我们可以用客观但同时也令人困惑的专业术语定义什么是1秒钟，即9192631770个辐射期的持续时间，对应铯-133原子基态的两个超精细能级之间的跃迁。但这一定义，也不过是某种武断的定义。2
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另一方面，时间流逝的体验是毋庸置疑的，对所有人来说，时间的流逝都令人感到遗憾。时间这个连接着过去、现在和未来，如箭头般单向前行的自然事物对每个人来说都是相同的。3 社会人类学家阿尔弗雷德·盖尔（Alfred Gell）曾意味深长地总结道：“没有过去、现在和未来，住在那里的人们以不同于我们的方式体验着时间，这样的仙境是不存在的。”4 虽然艾萨克·牛顿相信，时间作为一种完全独立的现象，以其独特的规则5 存在着，但当代物理学家们认为时间与空间有着紧密的联系。
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空间更容易被感受为某种单纯“存在在那里”的事物，时间却并非如此。当你从睡眠或麻醉中醒来时，你不会意识到自己在无意识状态中所经历的时间。而且，即便你是在完全清醒的状态下，时间流逝的感觉也会有很大的变化，有时感到“时光飞逝”，有时又感到“度日如年”，这取决于你正在做的事情是什么，以及你是否享受这个过程。时间感是主观的，因此它是意识中不可分割的一部分。正如我们每个人构建了自己独特的内在世界一样，我们也构建了自己的时间感。
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当然，时间感所具有的典型主观性有助于它被人们进一步了解。一方面，存在一种人们熟悉的记忆过程，其跨度从几秒到几个月不等，6 人们对时间的体验并不受到当前意识的监控，而是在未来的某个时刻对其进行回顾。在这种回顾性的时间区间内，记忆中某一事件发生的时间顺序与其实际的时间顺序是存在差异的。另一方面，存在一种对时间流逝的直接感知，7 这种即刻觉察的时间段在亚秒和秒之间。20世纪初哲学家、心理学家E.罗伯特·凯利（E.Robert Kelly）将其描绘为“似是而非的现在”，8 是一种被描绘为延长的“当下”的幻觉：
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我们将它命名为“似是而非的现在”，将那些已经成为过去的往事称为明晰的过往。对听众来说，一首歌的每一个音符似乎只关乎现在。对观看者来说，一颗流星的位置变化也只关乎现在。在这些序列终止的瞬间所测量到的时间，似乎没有一个部分是过去的。如果从人类理解力的角度来看，那么时间包括四个部分，即：明晰的过去，似是而非的现在，真正的现在以及未来。排除似是而非的现在，时间便包括三种……虚无缥缈——过去，并不存在，未来，也不存在，而位于它们交界之处的是现在；驱使时间不断推进的力量，也存在于我们杜撰的这种似是而非的现在中。
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二、时间知觉
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神经科学家如何才能从这种不稳定的状态中找到立足点呢？我们对时间的感知在大脑中是如何实现的呢？毫无疑问，最简单的策略是，看看我们的神经网络中是否有某个产生时间感知的特殊区域。但是，鉴于我们一直不断地被提醒，我们永远不应该用一个单独的脑区来解释某种复杂的功能，因此，要说与时间知觉联系在一起的不同类型的认知过程是许多脑区联合作用的结果，也就不足为奇了。
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例如，小脑——大脑后部菜花状的结构——就是一个强有力的候选者。别忘了，小脑可被称为脑的“自动驾驶仪”，它能够按照时间锁定顺序协调感觉输入和运动输出。接下来还有“基底神经节”，它是起到内部驱动运动作用的关键脑回路，同样，它也具有高度的时间敏感性。另一个可能参与时间感知的脑区是顶叶皮层，这是一个复杂的脑区，在该脑区中，感觉和运动步调一致。通过脑成像、脑电图以及神经心理学研究，神经科学家们早已发现，顶叶皮层的损伤会导致人们在空间作业和时间辨别上出现问题，9 更何况，这一区域对处理听觉和视觉刺激的时效性也很重要。10 因此，顶叶皮层如同额叶皮层那样，扮演着某种类似于执行功能的角色，同时也与更加复杂的时间感知有关。11 下面这项发现同样不足为奇：额叶的损伤会导致“来源遗忘”，来源遗忘本身 并非记忆的丢失，而是在对过去的经历按照情节、时间或空间进行区分时存在困难。
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然而任何将功能与结构联系起来的操作，都直接取决于我们具体要讨论的是何种 功能的哪个 方面。如果将老鼠的大脑皮层完全切除，这种具有非凡恢复能力的生物不仅可以存活下来，可以活动，还能依然成功地估计出40秒的时间间隔。12 因此，从大脑层面来说，时间感知的某些方面要明显比其他方面更为复杂。13 然而，列举不同脑解剖结构单元并不能帮助我们更好地理解时间感知是如何变得可能的。相反，我们不要把大脑区域看作一个个独立的迷你大脑，而要发现它们的集体交互作用。
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像视觉等大多数复杂的心理过程一样，时间知觉的运作过程并不简单。正如可以把视觉划分在30多个不同的脑区（分别关注颜色、形状和运动处理等）中，神经科学家可以把时间知觉拆分为不同的因素，共同作用于最终产生的整体体验。例如，持续时间以及传入刺激的同步性和顺序，都会影响我们感知时间的方式。因此，正如视觉的最终体验是由不同的、无缝协同工作的元素所组成，时间流逝的体验也是如此，14 这就引出了我们所谓的如何“协同工作”的问题……
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研究时间知觉的神经科学的人都同意一个观点，即大脑中并不存在中心时钟。美国神经科学家戴维·伊戈尔曼（David Eagleman）是该领域的领军人物，他指出时间并非单一现象，并通过三个能消解“时间是一个事物”这一观念的例子来说明。15 第一个例子是这样一个事实，即在客观上相同的时间间隔中，我们对时间的主观感觉不同。16 我们都知道，同样是一个小时，在候车室里无聊等待和在喜欢的小酒馆里待着的感觉是完全不同的。
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第二个例子，如果我们在一系列相同的重复刺激中间，听到一个很不同寻常的、“古怪”的声音（与前后的其他声音都不同），我们会感觉在古怪声音和下一个（或上一个）刺激之间的时间间隔更长。然而，与此同时，这种感知时间的扩展——比如听觉音调的音高或闪烁刺激的频率——并不会随之改变。这一观察再次表明，时间知觉不是一个统一的、整体的过程，而是由独立的神经元操作组成的。这一过程通常在潜意识状态下运作，但在实际实验条件下可以明显地区别开来。17