使用社交账号登陆

当前位置: 主页 > 前沿 > 心理 • 人文

假期过得飞快?可能是因为大脑没想到会这么爽

时间: 2020年10月10日 | 作者: Jordana Cepelewicz | 来源: fun88(www.22vfpn.com)
假期刚过,玩得不亦乐乎的你是不是觉得时间过得飞快?实际上,这可能是大脑出现了预测误差,当你获得的正向刺激比预想的还多的话,就会觉得时间流逝速度增加了。


撰文丨Jordana Cepelewicz

翻译丨樊亦非

编辑丨杨心舟


我们对时间的感觉可能是一切经验和行为的基础,但这种感觉却是一种不稳定的主观感受,甚至会像海绵一样膨胀或收缩。情绪、音乐、周围发生的事情以及注意力的转移,都会改变我们对时间的感觉,让我们觉得时间加快或变慢了。例如,比起面对没有表情的脸,我们会在看到愤怒的脸时会觉得时间变慢了,这种感觉差异同样存在于蝴蝶和蜘蛛,蓝色和红色的图像对比中。生活中也会存在一些类似的经历,比如越着急锅里的水就越烧不开,而愉快的时光却总是转眼即逝。


image.png

图片来源:pixabay


针对“是什么延长和压缩了我们对时间的感受”这一问题,以色列魏兹曼研究所的研究者Ido Toren,Kristoffer Aberg和Rony Paz在今年8月发表于《-神经》的研究中提出了一种新见解。长期以来便有观点认为,我们会通过奖赏和惩罚进行学习,而其背后的机制与时间感知存在联系。如今,这三位研究者发现了支持这种观点的证据。研究还发现,大脑会不断对未来将要发生之事进行预测和期望,正是这种行为决定了我们的时间感知。


哈佛大学的认知神经家Sam Gershman说:“每个人都知道‘快乐的时光总是短暂的’,但是这句话完整的说法可能会更加微妙——如果你比预期的要更快乐,那时光就是短暂的。”



时间与学习


对大脑而言,“时间”并不代表着一种事物。不同的脑区会依靠不同的神经机制来追踪时间,而支配时间感的神经机制会随着不同情形发生变化。


过去数十年的研究表明,多巴胺在我们感知时间的过程中起着至关重要的作用。多巴胺会对时间的感觉产生无数影响,这些影响甚至可能会互相矛盾,引起混淆。一些研究发现,多巴胺的增加会加速动物的生物钟,使得动物高估时间的流逝速度;也有研究发现,多巴胺会让大脑压缩事件经过,使时间看起来过得更快;还有研究发现这两种效应都存在,具体要取决于事件背景。


多巴胺与时间感知的联系确实会让研究人员觉得很有兴趣,部分原因是多巴胺在奖赏和强化学习中具有功能。举例来说,当我们收到意外的奖赏(即我们产生了预测误差)时,化学物质多巴胺便会涌入,这一奖赏信号会让我们继续保持此前的行为。


image.png

图片来源:pixabay


多巴胺对时间感知和学习过程同样重要,这绝非偶然,比如甲基苯丙胺(methamphetamine)等药物和帕金森病等神经系统疾病会改变这两个过程,同时也会改变多巴胺的分泌。


而学习本身就是一种行为与结果的关联过程,它需要及时将一个事件与另一个事件联系起来。“实际上,强化学习机制的核心就是时间信息,”神经家Joseph Paton如此说道。


然而,家还没有弄清楚学习和时间感知在大脑中的整合方式,以及哪些区域参与了这一过程。其实,“在传统研究中,这两个领域是完全分开的,”美国乔治梅森大学的心理学家Martin Wiener说,“没人想过‘如果学习和时间感知都使用了相同的神经递质系统,那么二者会如何互相影响?’”



预测误差的影响


《-神经》上的这篇论文更仔细地探究了这个问题。研究中,受试者会看到两个数字依次在屏幕上闪烁,通常会在一个零之后再出现一个零。不过,屏幕偶尔也会随机出现一个正整数或负整数作为第二个数:如果为正,参与者会得到奖金,但如果为负,奖金就会被扣除。实验中,第二个数字显示的时长会产生变化,受试者必须报告哪个数字持续时间更长。


实验结果显示,当出乎预料的好事发生时(研究者称之为“正预测误差”),这种刺激会让受试者觉得持续了更久。而不愉快的结果(负预测误差),则会使大脑觉得这些经历变得更短暂。维拉诺瓦大学的心理学家Matthew Matell表示:“这基本上告诉我们,由于对结果的惊讶程度不同,我们对时间的感知也会系统性地产生偏差。”


研究团队表明,预测误差越大,对时间的感知失真越大。他们建立了一个强化学习模型,该模型能够预测每个受试者在任务中的表现。此外,他们还对受试者进行了大脑扫描,以此追踪核壳(putamen,与运动学习等功能有关的脑区)中的这种效应。尽管仍需进一步的实验来确定其中的精确机制(以及多巴胺的作用),这项研究对学习和时间感知模型都带来了启示。



神经疲劳的影响


如果我们在应对外部信号时会延长或缩短时间感知,那我们也可能会改变自己距离某些行为和结果的感觉,而这反过来可能会影响学习这些事物联系的速度。前加州理工学院博士后研究员Bowen Fung表示,与预测误差相关的时间效应也说明,“强化学习模型要想准确反映正在发生的事情,就必须具备这一额外特征。”


Matell说:“对未来的建模者或试图加深对大脑理解的人来说,把这种时间效应与强化学习间的相互作用考虑在内,是个不小的挑战。” Gershman和他的博士生John Mikhael已接受了这项挑战,正着手研发一种学习模型,以通过自适应地调整大脑中的时间流来改善心理预测。


但是,预测误差并不是塑造我们时间感的唯一因素。今年9月发表在《神经》上的一项研究发现,反复受到短暂刺激的参与者往往会高估稍长间隔的持续时间。据这项研究,这可能是因为这一背景下,对较短暂刺激敏感的神经元变得疲倦,从而使对较持久刺激敏感的神经元主导了对后续刺激的感知方式。类似地,在反复受到长间隔刺激后,参与者会低估稍短时间间隔的持续时间。


image.png

大脑中缘上回(SMG)的神经元越疲劳,时间失真越大。图片来源:Hayashi and Ivry


日本国立信息与通信技术研究所的认知神经家Masamichi Hayashi说:“通过改变呈现刺激的背景情形,我们实际上可以操纵受试者如何感知这些持续的时间。”对大脑活动的扫描表明,右侧顶叶(right parietal lobe)的一个区域负责这种主观的时间体验。Hayashi与加州大学伯克利分校的Richard Ivry共同进行了这项研究。


Hayashi和Ivry,与魏兹曼的三位家聚焦了完全不同的大脑区域和机制,但两项研究均观察到了大脑对时间感知具有双向作用。一方面,这说明了大脑中的计时过程是如此多样化。但另一方面,Hayashi表示,右侧顶叶确实与核壳有功能和解剖上的联系,所以或许是二者的相互作用形成了对时间的综合感知。


任何使这种(或其他)相互作用成为可能的规律和计算方式,都可能构成我们感受时间的基础。但在这些规则和计算方式被确定之前,家们只能预先查看时钟来确定时间了。


原文链接:

https://www.quantamagazine.org/reasons-revealed-for-the-brains-elastic-sense-of-time-20200924/ F913wz


  • 相关文章