Lucille Caliman · 2025-02-26

大脑如何构建时间体验：心理时间与神经机制研究

摘要

这篇文章探讨了大脑如何处理和构建时间体验。研究者指出，心理时间与物理时间并不完全一致，但也非完全脱节。传统的大脑内部时钟模型认为存在一个与外部节奏同步的计时器，但新的研究正在质疑这一观点。CHRONOLOGY项目受欧洲研究委员会资助，旨在探索大脑如何构建时间地图，研究者假设不同物种的时间表征机制具有很大共性。

内容框架与概述

文章首先通过日常生活中的例子说明了心理时间与物理时间的复杂关系。我们在过马路或打乒乓球时能够精准估计时间，但在时间较长或受到干扰时精度会下降。更有趣的是，当下体验和事后回忆中的时间感会发生逆转：牙医候诊的一小时当下觉得漫长，事后回忆却觉得短暂；而浪漫约会的一小时当下觉得短暂，回忆时却显得漫长，因为它富含情感和细节。

文章回顾了研究者的学术历程。她从多感官信息处理研究出发，意识到同时性概念完全由大脑重构，这引发了对神经元如何编码时间性的思考。传统文献普遍接受内部时钟模型，认为大脑存在一个与外部节奏同步的计时器，但这在神经生物学上缺乏说服力。就像视觉处理中，神经元本身不需要变红就能传递红色信息一样，时间表征也不应该依赖简单的节律机制。

研究团队通过高时间分辨率的功能性神经成像技术发现，阿尔法节律并非恒定不变，这与时钟的基本概念相矛盾。研究者提出，大脑必须有一个相对稳定的时间参照系统，才能支持思维的稳定性，这也是意识产生的前提。人类独特的时间旅行能力，即回忆过去和想象未来的能力，需要高度抽象的时间地图，这远非简单的内部时钟所能解释。

CHRONOLOGY项目将借鉴诺贝尔奖获得者发现的大脑空间GPS系统，假设大脑存在类似的时间映射系统。项目将在小鼠、非人灵长类动物和人类三个物种中开展实验，并结合低秩循环神经网络模型，通过AI方法与行为实验的结合，旨在识别大脑时间表征背后的活动动态，并理解相关机制间的因果联系。