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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
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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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