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第三个例子来自一个巧妙又独特的实验,通过让志愿者身处看似有生命危险的情境中,故意设计让时间在这个实验中“变慢”。我们大多数人在生命的某个时刻都体验过时间似乎突然凝固的感受,也就是时间膨胀了,比如当身体处于极度危险的情况中,或收到特别坏的消息时。如果对时间的感知归根结底是“同一个事物”,那么这些被拉长的时刻会导向一段更为敏锐的时间体验,就像观看慢镜头视频一样,你会注意到更多细节。但是这项特殊的研究表明事实并非如此……
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实验要求被试从50米高的塔向后跌进下方的安全网。18 正如预测的一样,这些莽撞的志愿者在回顾时报告,他们觉得坠落的时间似乎更长,36%的被试报告说,他们自己坠落的时间比观察到其他被试坠落的时间更长。但重要的是,没有证据表明这些被试在坠落过程中 对时间有更扩展、更详细的体验,他们无法报告当时周围世界的任何其他方面。而相比之下,似是而非的现在,也就是当你正在经历“此时此地”的时间流逝时,反倒会有更多细节,比如现在很流行的正念训练。19
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通过观察坠落的被试,伊戈尔曼得出结论,由于记忆是用于回顾性 时间知觉的,那么更多记忆或联想会被填入这段感到恐惧的时间里,反过来又会扩大主观的时间知觉。换句话说,你对事件的记忆或联想越多,便会认为它的持续时间越长。由于对同一情况的时间知觉会因为它是正在进行(似是而非的现在),还是掺杂了回忆而有所不同,因此它不可能是“同一个事物”。
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另一种可能性是,用伊戈尔曼的话说,时间的推移可以“在不断变化的神经元网络活动模式中编码”。20 他认为,随着时间的推移,任何神经元网络的成长(比如通过增强突触)将有效地“编码”这个时间段本身。但是,这种情况只会把重点从外部客观事件转移到大脑中发生的客观事件上,而时间知觉的主观性是如何产生的问题仍未得到解答。21
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依我看,这种基于编码概念的方法,无论在大脑功能的哪个层面上,总是会出现同样的难题。如果某事物被编码,之后为了沿着这条线行进,那么它无论如何都会再次被解码,以此来获得某种价值或意义:这就是代码的意义所在。如果意识是时间知觉不可分割的一部分,任何解码的概念都会使我们正好陷入到关于接收端的“人”或“事物”的读取谬误(见第一章和第四章)当中。相反,一种更富有成效的方法可能是降低我们的期望,正如我们迄今为止所做的那样,只是寻找时间知觉在大脑中的关联物,看看我们是否能辨别出一些潜在的原则。
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在我们日常生活中的许多不同情况下,都会出现时间膨胀(将时间估计得比实际更长),但是这些不同的情况可能在大脑中有共同的潜在的神经机制。首先,对刺激的关注会使时间看起来好像持续了更久,例如在正念训练或者“古怪声音”的实验中,处理不正常刺激22 或者在人为制造的“危险”情况下23 似乎需要更长时间。
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其次,事实上,我们对时间流逝的感知与刺激强度的大小成正比。更多、更大且更明亮的刺激,延长了对时间持续的主观感受。24 第三个因素是强烈的情绪。25 例如,当生气的面孔出现,或者当你在现实生活中沉浸在一段紧张的关系或活动中时,你都会认为时间更长。两者的共同线索是一种潜在的高度唤醒。出事故时我们肯定会有恐惧的情绪,正如我们所看到的,通常在危及生命的情况下,人会感觉时间“凝固”了。
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第四个非常不同的例子是童年时代,我们普遍认为人在这个时期,会有一种拥有全世界所有时间的感觉。孩子们活在“当下”,也就是现在。例如,有报道称十一岁的孩子将一天的长短大约体验为生命的四千分之一,但是五十五岁的老人觉得是两万分之一,因此对孩子来说,普通的一天要比成人长得多。对于患有注意力障碍的孩子来说,时间过得特别慢。26 对精神分裂症患者来说也是一样,27 时间不再是平滑的事件之流动,28 而是由碎片化的事件组成,在这些事件中所有感觉都在增强,而每件事都需要更充分的注意力。提高兴奋水平的兴奋剂也会导致对时间长短的高估,29 而抑制兴奋的药物则有相反的效果。30
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这些不同的发现表明,各个与高估时间流逝有关的因素之间有明显的重叠:唤醒、情绪、刺激物和多动症,所有这些因素都与多巴胺系统的过度活动有关。31 反过来,多巴胺过量会导致前额叶皮层的抑制,32 我们已经看到,这时会出现一种类似于儿童状态的现象,而有时前额叶皮层更有可能与外界发生更有力的互动,进而导致更直接的信息处理,33 就像在事故中一样。
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我们对时间的主观感受也受运动34 和事件复杂性35 的影响。因此,有一种观点是,大脑单纯根据事件的数量,即进入大脑的有效输入量,来估计时间的流逝。如果真是这样,我们就能解释完全相反的情况了,当有效输入根本不存在时,例如在睡眠或麻醉状态下,时间似乎一瞬间就过去了。这并不是说当时间变慢的时候,你就有更多的机会去欣赏似是而非的现实中的一切,恰恰相反,当你处理比平时更多的输入信息时,作为结果变量 的时间似乎会慢下来,但只有在回忆一件事时的回顾性状态中才会如此。积累的信息量驱动你的时间知觉,而非时间知觉驱动你的信息积累。
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每个输入的刺激在空间和时间上都会有自己独特的坐标,两者不可能分开。有趣的是,孩子们经常混淆时间和空间,36 例如无法理解龟兔赛跑的故事,他们不太能理解更快和更远是两个不同的概念。在物理世界中一个非常重要的概念是“时空流形”,即三维空间与第四维的时间相结合。37 也许,当大脑处理重要的输入信息时,会对随后的时间流逝感知设定速度,而相关刺激的时空关系仍保持不变。因此,就大脑而言,时间知觉可能不是一个明确的参数,也不是某种简单的“神经元时间”,而是一种基于空间和时间共同作用的变化模式。
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这个想法一点儿都不新鲜。早在1915年,埃米尔·杜尔凯姆(Émile Durkheim)就将空间和时间认定为“包含所有思想的坚实框架”。而1953年,神经学家麦克唐纳·克里奇利(Macdonald Critchley)38 指出“纯粹的时间定向障碍……是一种与空间障碍无关的罕见现象,虽然通常来说两者是一起出现的”。1975年,心理学家詹姆斯·吉布森(James Gibson)声称“并没有时间知觉这种东西,有的只是知觉和运动”。这一观点甚至导致神经科学家文森特·沃尔什(Vincent Walsh)提出在大脑中,“时间、空间和数字是按照某个共同的标准来计算的”。39
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一项调查能够直接说明这种令人着迷的可能性,40 被试在观察不同空间环境时判断时间的流逝。在每个实验中,有三种不同的模型,分别是铁路成比例模型、客厅模型和抽象模型,每个模型都有大和小两种型号。当实际物体的尺寸小于模型时,被试会把它与压缩主观时间相关联。再重复一次,似乎所处理信息的密度不同也会影响时间知觉,而这次我们看到,在不同空间大小中也是如此。在一个对照实验中,41 被试在观察不同比例空间的过程中,时间体验也发生了系统性的变化。令人惊讶的是,空间比例越大,时间似乎越长。
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如果时间和空间是相通的,那么我们如何看待世界这个问题便会有耐人寻味的涵义。身处湖泊和山脉之类的大型空间中,可能会让人感知到时间比实际上更多。例如,沉浸在自然或宏大(如教堂)的环境中,可能是一种让时间慢下来的方式,因为这些地方会给人带来敬畏和平静的感觉,这就与时间知觉的扩大相关。42 因此,为了理解我们是如何感知时间的,我们需要运用某种脑内的时空机制……
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三、时间与空间中的神经元集合
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我们再次强调,神经元集合可能是我们要找的东西:我们可以将它视为罗塞塔石碑,把生理学和现象学联系起来,看时间知觉是否能与“往水潭中扔石头”相类比。我们刚刚看到,对时间流逝的感知是由传入刺激的程度所驱动的,而非与之相反。神经元集合会迎合这种单向现象,因为它们从来 都不是预先就存在的。正如我们所看到的,它们的一次性动力是由一系列不同的因素决定的,每一个因素从一个时刻到另一个时刻都有不同的变化。
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随着时间的缓慢流逝,设想一个高周转率的神经元集合,因为感觉信息一个接一个地输入,所以集合仍然很小,在事故、儿童、精神分裂症患者、兴奋剂使用者等案例中会发现这种现象。我们还可以在这个列表中添加一个看似矛盾的状态,即无聊的状态。在这种状态中,时间过得很慢,因为刺激没有显著或强大到足以产生更大的神经元集合。当然,在与之相反的时间飞逝的情况下,也就是当我们从事一项要求集中全部注意力的活动时,就像读一本精彩的小说一样,神经元集合的周转率变得很慢。然而,最极端的例子,便是我们最开始产生时间知觉时,也就是当我们从睡眠或麻醉状态中清醒过来时,这期间根本没有感觉的输入,也就完全没有时间流逝的感觉:一下子天就亮了。
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我们在被试坠落的实验中看到,43 时间知觉的膨胀并不能增强大脑的感觉输入,因此对时间主观的、回溯性 的时间知觉并非特定神经元集合的简单净产物,因为它们已经生成了,所以无法进一步被修正。我们再想想“往水潭里扔石头”的比喻,还有一个因素在起作用。除了刺激强度(投掷的力量)、意义(石头的大小),唤醒(水潭的黏度),我们还可以在特定的时间框架内增加神经元集合的周转率。参与贡献的神经元集合的周转是确定一个公认假设性总体场景的特征的关键,该场景将产生的经验与任何特定的意识时刻联系起来。
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经过几百毫秒之后,单一神经元集合的活动无论在时间和空间上都会衰变,而这恰恰是里贝特等人发现意识出现的关键阈值。44 因此,没有一个单独的神经元集合可以直接与正在进行的意识本身相关联。但是,如果某一特定神经元集合在每种情况下的明显衰变 ,都是随后触发更重要、更广泛事件的重要因素,那会如何呢?这种“其他事件”将是一种包含空间和时间整体性的单一实体,它可以解释似是而非的现在,即意识本身。因此,让我们来探讨如何实现“其他事件”这样一个普遍的、假设性的实体。相比在实验室高度人为的环境下研究麻醉大鼠或脑切片,在现实生活中更可能的情况是,多个神经元集合在大脑各处产生,而不知何故,它们在同一时间段内叠加和协同工作。
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我们永远无法利用现有工具在三维活体大脑中发现这种整体效果,特别是当我们还没有明确到底要寻找什么。但是,如果我们不被实际的实验研究所限制,用一种更不受约束的方式探究,理论科学至少可以帮助我们设想出一个更准确、更新颖的画面,看到整个大脑会发生什么现象来与意识时刻产生关联。让我们简单看一下如何设计神经元集合的假设模型,接下来就可以进一步研究在设定的时间框架内,多个神经元集合是如何相互作用交流的。但是在此之前,我们需要确认构成一个可能的单一神经元集合的螺丝和螺母会是什么。
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四、走进神经元集合
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我们传统上认为大脑运行的基本构件是单个的神经元突触。因此,我们可以从一个合理的假设开始,即神经元集合动力学最终会由我们所熟悉的突触传递过程决定。但假设神经元集合只是一堆突触的纯粹集聚,我们就会遇到问题——我们目前所见的现象,无论是在时间还是空间上,都无法解释。
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就空间而言,根据经典模式突触传递的支配法则进行预测,神经元集合的体积应当比实际情况小得多。与典型的理论预测值相比,实际的神经元集合的延伸范围要大三至十倍(见图2)。45 就时间而言,我们知道神经元集合活动从最大强度衰减到20%的强度46 需要约300毫秒,完全消失需要的时间则更长。47 然而传统突触活动的时间量程最大仅为20毫秒。48
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神经元集合必然有一个额外的运作机制,而突触传导和这个额外机制之间存在明显对照,可参见图10中的时间框。须注意,尽管根据经典突触传递理论,一个信号从丘脑传递至脑皮层速度极快,仅需5毫秒便可以完成一两毫米的行程,然而神经元集合在丘脑中完成全面传递却额外需要20毫秒的时间。49 这很可能是额外机制作用的结果。
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