国庆长假一晃而过，科学家告诉我们为什么“快乐时光飞逝”
发布于：2020-10-10 被浏览：3764次
我们的时间感是恍惚的，“时间感”就像手风琴，可以伸缩。情绪、音乐、环境中的事件以及注意力的转移可能会影响我们对时间的感知。比如面对停留时间相同的图像时，我们往往会认为自己在愤怒的面孔前停留的时间比没有情绪波动的人长，蜘蛛比蝴蝶长，红色比蓝色长。着急的时候锅慢慢煮，开心的时候时间过得飞快。上个月，《自然神经科学》杂志发表了一篇关于“时间感”的论文，作者是以色列魏兹曼科学研究所的三位研究人员。他们提出了一些新的想法，并分析了是什么延长和压缩了我们的时间体验。他们发现了“时间感”和帮助我们通过奖励和惩罚学习的机制之间联系的证据。此外，研究证明，对时间的感知也与我们大脑对未来的预期密切相关。
哈佛大学的认知神经科学家萨姆山姆格什曼，说：“每个人都知道‘开心的时候时间过得很快’这句话，但整个故事可能更微妙：当你开心的时候，时间过得很快。”
该学习了
对大脑来说，“时间”并不意味着只有一件事。不同的大脑区域依赖不同的神经机制来感知时间，在不同的情况下，控制我们时间感体验的机制似乎是不同的。
几十年的研究表明，神经递质多巴胺在我们如何感知时间方面起着至关重要的作用。多巴胺对我们的时间感影响很大，可能会互相冲突，让我们迷茫。有研究发现，增加多巴胺可以加速动物的生物钟，使动物高估时间的流逝；其他研究发现，多巴胺压缩事件，使其看起来更短；其他研究发现，这两种效应取决于具体条件。
多巴胺与“时间感”的关系很有趣，这种神经递质在奖励和加强学习中起着特别重要的作用。比如当我们收到意想不到的奖励，——，也就是所谓的预测误差——，我们就会经历一次化学爆炸，这将鼓励我们以后继续追求这种行为。
多巴胺对“时间感”和学习过程如此重要，纯属巧合。例如，甲基苯丙胺和帕金森等神经系统疾病也影响人们的时间知觉和学习过程，还涉及多巴胺的变化。而学习自身行为——与其结果之间的关联——需要及时将一个事件与另一个事件联系起来。“事实上，强化学习算法的核心是关于时间的信息，”葡萄牙的神经科学家约瑟夫帕顿，说然而，科学家们不清楚多巴胺是如何加强学习和“时间感”之间的联系的。相反，乔治，梅森大学的心理学家马丁维纳，说：“传统上，这两个领域是完全分开的。如果强化学习和时间学习都使用相同的神经递质系统，那么强化学习是如何影响时间的？反之亦然。”
预测错误的能力
伊多托伦，里斯多夫阿伯格和罗尼巴斯发表的《新自然神经科学》论文对此问题进行了更深入的研究。参与者看到屏幕上有两个数字闪烁，通常是一个零，然后是另一个零。第二个数字显示不同的时间，参与者必须报告哪个数字持续时间更长。但有时第二个零会被随机替换为正整数或负整数：如果是正数，参与者会得到金钱奖励，如果是负数，金钱会被拿走作为惩罚。
实验参与者感知的时间长度与第二次刺激持续时间的变化一致。当意想不到但很好的事情发生时，正如研究人员所说的“积极的预测错误”，刺激似乎会持续更长时间。负面预测错误导致的意外让这些经历看起来更短暂。维拉诺瓦大学的心理学家马修马特尔说：“它基本上告诉我们，我们对结果的惊讶会系统地影响我们对时间的感知。”
研究小组发现，预测误差越大，时间感知的失真越大。他们建立的强化学习模型可以预测每个参与者在任务中的表现。对参与者的大脑扫描跟踪了一个叫做壳核的区域的这种效应，这个区域与运动学习和其他功能有关。
虽然需要进一步的实验来确定这种机制(以及多巴胺的作用)，但这项研究对学习过程和时间知觉的模型具有深远的意义。在巴甫洛夫的狗听铃铛分泌唾液的实验中，狗明白铃铛的意思是食物，食物有特定的味道，食物很快就来了。但是，在强化学习模型中，时间因素通常包含在外围。奖励的客观时机往往作为变量包含在内，而主观时间知觉不作为变量包含在内。
神经疲劳的作用
也许是时候开始思考一些主观因素了。如果人们对事件的反应会延长或缩短他们的时间体验，也可能改变他们对某些行为和结果的感知。反过来，这将影响与这些行为和结果相关联的学习速度以及与预测误差相关联的时间效应。“强化学习模式必须有一个额外的特征，如果它想准确地反映当前的情况，”大学分校的前博士后研究员说。他现在在一个名为“行为洞察小组”的组织工作图片：Pixabay
马特尔说：“这将挑战未来的建模者，或者那些试图探索大脑理解的人，需要考虑这两个系统是如何相互连接的。”格什曼和他的博士生约翰米克尔一直在开发一个包含这些想法的学习模型，其中通过适应性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影响我们时间感知的唯一因素。比如前段时间《神经科学杂志》发表的一项研究：反复短暂刺激的实验参与者，往往会高估持续时间较长的刺激。研究人员认为，这可能是因为对较短时间刺激做出反应的神经元变得疲劳，这使得对较长时间刺激做出反应的神经元对后续刺激的感知产生更大的影响。同样，在长时间反复刺激后，受试者低估了较短刺激的持续时间。
日本，国家信息与通信技术研究所的认知神经科学家林正一，说：“通过改变刺激计划，我们实际上可以操纵实验参与者对时间的感知。”加州， 伯克利，大学的林正一和理查德艾夫里共同进行了这项研究。对大脑活动的扫描显示，右侧顶叶的一个区域负责这种主观的时间体验。对大脑活动的扫描显示，右侧顶叶的一个区域负责这种主观的时间体验。
Hayashi和Ivry研究的大脑区域和机制与魏茨曼科学家研究的完全不同，但两项研究都观察到了时间知觉中类似的双向效应。这一方面证明了时间管理在大脑中的分布性和多样性。然而，右顶叶确实与壳核有功能和解剖上的联系，林先生说，所以也许两者之间的相互作用会产生更紧密的时间感。无论多么广泛的规则和计算使这些相互作用成为可能，它们可能是我们对时间的感知的基础，但是在它们被研究清楚之前，科学家们只能看看他们的手表。