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編者按：
夏日的海邊，潮水漲落，海風(fēng)咸腥，波浪翻涌，暖陽普照——人類對(duì)這一切的察覺，都要依靠五官接收信息并傳至大腦處理。然而，對(duì)時(shí)間的感知卻是一個(gè)例外，因?yàn)槿祟惒]有直接測量時(shí)間的感官工具。
但在你我的人生體驗(yàn)里，時(shí)間的忽快忽慢卻異常真切地存在著。我們究竟是如何感受到時(shí)間的？我們對(duì)時(shí)間的感知又受到哪些因素影響？
撰文 | 王心玥
責(zé)編 | 李 娟
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你是不是也有這樣的感受，回憶里的童年總是過得十分緩慢，長大后的年歲卻總是白駒過隙？幸?？鞓返臅r(shí)候，時(shí)間好像很短；痛苦難過的時(shí)候，時(shí)間又變得漫長。
事實(shí)上，我們對(duì)時(shí)間的感知的確與情緒和記憶有關(guān)。
學(xué)界經(jīng)常研究的一個(gè)例子是在極端恐懼的情緒下“變慢”的時(shí)間流速，比如車禍瞬間、高空跳傘、海嘯來臨，在許多親歷者的敘述中猶如電影的慢動(dòng)作鏡頭。
戴維·伊格爾曼在2007年的一個(gè)著名實(shí)驗(yàn)中，要求被試者進(jìn)行高達(dá)31米的自由落體（下方有安全網(wǎng)）并估計(jì)全程時(shí)間，被試者估計(jì)時(shí)長較實(shí)際時(shí)長普遍要多三分之一。
然而，我們?nèi)祟惒]有直接感知時(shí)間的功能，那時(shí)間知覺到底是哪兒來的呢？答案很簡單：依賴所有感官輸入。我們聽到、見到、觸摸到的一切，構(gòu)成了有節(jié)奏的外界事件。這些事件，就是時(shí)間從我們身上流淌過去的痕跡和見證。
雖然每個(gè)人對(duì)時(shí)間變化的感知參差不一，認(rèn)知心理學(xué)家仍然發(fā)現(xiàn)了一些影響時(shí)間感知的普遍規(guī)律。那么，我們到底是依賴什么樣的機(jī)制感受時(shí)間呢？
兩種時(shí)間機(jī)制假說
此前在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)從靈長類如猴子、嚙齒類如小鼠，到野外的蜂鳥和家養(yǎng)的鴿子，都對(duì)時(shí)間十分敏感，并且具有估計(jì)和預(yù)測短至毫秒、長達(dá)數(shù)小時(shí)時(shí)間的能力。其中著名的實(shí)驗(yàn)之一就包括行為學(xué)家斯金納“迷信的鴿子”。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，自動(dòng)投食器每隔十五秒就向饑餓的鴿子投食一次，而在等待食物的過程中，鴿子強(qiáng)化某些隨機(jī)行為與食物的聯(lián)系，作為計(jì)時(shí)行為的表征。
斯金納的鴿子實(shí)驗(yàn)，來源：HackEducation
對(duì)時(shí)間的估計(jì)，要求記憶的存儲(chǔ)、調(diào)出、對(duì)比和確認(rèn)。適者生存使生物普遍能夠（甚至需要十分準(zhǔn)確地）測量時(shí)間，譬如獵豹需要預(yù)估何時(shí)從潛伏的草叢中跳起追擊羚羊，旱獺需要趕在金雕俯沖下來之前及時(shí)鉆進(jìn)洞里。人類除了保障基本生存之外，還有演化出來的一系列社會(huì)活動(dòng)，則需要更加精細(xì)地利用時(shí)間。
1960年代，科學(xué)家對(duì)于時(shí)間感知的興趣從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)延伸到了人類身上。
早期，作曲家已發(fā)現(xiàn)音樂節(jié)奏對(duì)時(shí)間感知有顯著影響。二十世紀(jì)初的法國作曲家拉威爾著名作品《波萊羅舞曲》，以其漸進(jìn)漸強(qiáng)的韻律見長。它要求樂隊(duì)穩(wěn)定均勻的推進(jìn)，最終迸發(fā)出明暗交錯(cuò)、五光十色的表現(xiàn)力。拉威爾對(duì)《波萊羅》的速度有嚴(yán)格要求，他曾私下里對(duì)指揮家富特文格勒抱怨，如果樂團(tuán)演得過快，這首曲子則會(huì)感覺“太長”。
目前，有兩種著名的時(shí)間機(jī)制假說用于解釋人類時(shí)間機(jī)制：
● 振蕩器模型（oscillatormodel）：想象你對(duì)時(shí)間的感知完全取決于你的注意力。而注意力作為一種有限資源，在默認(rèn)條件下，通過一道窄門被規(guī)律地釋放出來。在某些刺激譬如節(jié)拍強(qiáng)勁的音樂下，“釋放”這一動(dòng)作會(huì)迅速和外界節(jié)奏同步。一定時(shí)間里，注意力的“震蕩”越多，我們主觀感受到的時(shí)間也就越長。
● 節(jié)律器模型（pacemaker-countermodel）：時(shí)間被規(guī)律地切分成小單元并計(jì)入“總數(shù)”中，不過，時(shí)間越長，節(jié)律器的偏差就按照韋伯分?jǐn)?shù)有規(guī)律地增長。不過，由于短時(shí)記憶在“步數(shù)”的記錄、比較和提取中有著無法忽視的影響，每個(gè)人的時(shí)間知覺功能很可能會(huì)展現(xiàn)出巨大的差異。換句話說，短時(shí)記憶越好，對(duì)時(shí)間的感知就越準(zhǔn)確。
韋伯分?jǐn)?shù)：德國生理學(xué)家韋伯（Weber, E. H.) 1840年測量了重量的差別閾限，發(fā)現(xiàn)差別閾限和原來刺激強(qiáng)度的比例是一個(gè)常數(shù)，用公式表示就是△I/I=K。其中，△I是差別閾限，I是原來的刺激強(qiáng)度，K是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就叫韋伯分?jǐn)?shù)，這個(gè)定律就是韋伯定律（來源：科普中國）。
就哪一種機(jī)制能夠更好地解釋時(shí)間知覺，學(xué)術(shù)界還沒有定論。不過，誰又會(huì)真的時(shí)時(shí)刻刻在心里計(jì)時(shí)呢？我們的大腦中真的有某種內(nèi)置時(shí)鐘，能夠幫助我們下意識(shí)地計(jì)量、預(yù)測、估算時(shí)間嗎？
隨著腦電和功能性核磁造影的發(fā)展，越來越多的證據(jù)表明我們的大腦通過大規(guī)模神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)時(shí)間知覺這一功能。其中，較短時(shí)間（低于一秒鐘）的數(shù)據(jù)處理通常在較為低級(jí)的潛意識(shí)感官層面發(fā)生，而一秒鐘以上的時(shí)間感知?jiǎng)t需要認(rèn)知層面的大腦復(fù)雜功能參與。不過，這并不意味著我們總是能意識(shí)到時(shí)間的存在，正如我們并不主動(dòng)去控制呼吸一樣。
大腦如何編織時(shí)間
時(shí)間感知的生物基礎(chǔ)的發(fā)現(xiàn)與精神疾病息息相關(guān)。為人熟知的多巴胺，也就是和快樂感相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)，是與時(shí)間知覺變化相關(guān)的重要調(diào)控信號(hào)之一。
舉例來說，帕金森癥患者由于基底核功能受損，釋放多巴胺物質(zhì)的神經(jīng)元減少，不僅會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能障礙（也就是帕金森癥最顯著的表征之一），還常出現(xiàn)無法正確估計(jì)時(shí)間流逝長度、時(shí)間流逝“變慢”的情況。相反，部分多動(dòng)癥（ADHD）患者由于基底核紋狀體多巴胺釋放過量，容易感覺到時(shí)間“加快”；他們也更容易在估計(jì)一段時(shí)間長度的時(shí)候犯錯(cuò)。換句話說，多巴胺增加了多動(dòng)癥患者“時(shí)間計(jì)步器”的累計(jì)數(shù)量，客觀時(shí)間流逝了十秒，對(duì)于他們來說就像過去了15甚至20秒。類似的情況也發(fā)生在精神分裂癥患者身上。
目前利用功能性核磁造影和腦電波進(jìn)行的許多研究表明，時(shí)間的計(jì)數(shù)可以由神經(jīng)元震蕩來解釋。
具體來說，在開始計(jì)時(shí)的階段，多巴胺釋放可以導(dǎo)致大群的皮質(zhì)層和丘腦神經(jīng)元調(diào)整其振蕩頻率并按照“出廠設(shè)置頻率”進(jìn)行同步活動(dòng)。在計(jì)數(shù)階段，基底核多棘神經(jīng)元受到皮質(zhì)層神經(jīng)元有節(jié)奏活動(dòng)影響，并自動(dòng)調(diào)整以接近皮質(zhì)層神經(jīng)元群組的活動(dòng)節(jié)奏。這很有可能就是時(shí)間單位在大腦活動(dòng)中的表征。隨后，基底核神經(jīng)元的活動(dòng)通過直接和非直接多巴胺通路傳導(dǎo)到丘腦神經(jīng)元，最終再投射到大腦皮質(zhì)和基底核活動(dòng)，形成一個(gè)閉環(huán)。不同的多巴胺通路強(qiáng)弱活動(dòng)，可以決定計(jì)時(shí)開始或是暫停。
哪些因素影響時(shí)間感知
對(duì)于時(shí)間流逝的加速或放緩，幾乎每個(gè)人都有自己的體驗(yàn)。其中，情感是最重要的一個(gè)因素。
法國著名的神經(jīng)科學(xué)家德瓦特弗蕾（Droit-Volet, S.）在二十年來的實(shí)驗(yàn)中，多次證明了這一點(diǎn)。13年的實(shí)驗(yàn)中，她的團(tuán)隊(duì)通過調(diào)整音樂節(jié)奏快慢、大小調(diào)（大調(diào)被證實(shí)與積極情感體驗(yàn)有關(guān)）等多個(gè)變量，發(fā)現(xiàn)在聆聽音樂時(shí)，令人愉快的音樂樣本會(huì)感覺較短，而令人不愉快的曲調(diào)則會(huì)感覺較長。
德瓦特弗蕾實(shí)驗(yàn)中代表不同情緒的面孔。來源：Gils& Droit-Volet, 2011
另外，如文章開頭所說，恐懼對(duì)時(shí)間流逝主觀體驗(yàn)的影響，也是科學(xué)家屢試不爽的一個(gè)方法?？謶旨铀倭宋覀儍?nèi)置計(jì)時(shí)機(jī)制的運(yùn)作，同樣時(shí)間內(nèi)，累計(jì)更多“步數(shù)”，因而會(huì)讓人們感到時(shí)間似乎更長。
德瓦特弗蕾的研究還探尋了我們?cè)诿鎸?duì)他人不同情緒、動(dòng)態(tài)甚至是年齡狀態(tài)時(shí)，由于共情能力，也就是將自己代入他人角色的能力，而感受到的時(shí)間流動(dòng)速度變化。由于將自己帶入不同面孔所含情緒，人們感受他人憤怒時(shí)，往往會(huì)覺得與中立的情緒相比時(shí)間更長。更高的情緒喚起程度，使得我們的內(nèi)置時(shí)鐘累計(jì)了更多“步數(shù)”。同理，動(dòng)態(tài)的圖像較靜態(tài)的圖像感覺出現(xiàn)時(shí)間更長。年長者的圖像（動(dòng)作較緩慢）較年輕人的時(shí)間感覺流逝更慢，都是因?yàn)槲覀冏詣?dòng)帶入了圖像中對(duì)方的動(dòng)作狀態(tài)，并從他們的角度去體驗(yàn)時(shí)間流動(dòng)速度。
其他影響時(shí)間感知的因素，還包括年齡、藥物等。由于年長者多巴胺分泌較少，內(nèi)置時(shí)間機(jī)制運(yùn)作速度放慢，累計(jì)“步數(shù)”變少，因此老年人的時(shí)間流速主觀感受也較年輕人更慢。而興奮劑等促多巴胺分泌藥物可以加快時(shí)間感受；抗多巴胺的精神類藥物、麻醉劑等，則起到相反作用。
時(shí)間感知的臨床應(yīng)用
帕金森癥領(lǐng)域的研究人員將時(shí)間感知理論運(yùn)用到了臨床。通過有節(jié)奏的聲音訓(xùn)練，帕金森癥患者能夠借助內(nèi)部時(shí)間機(jī)制的同步性，與外界刺激保持一致，改善他們行走動(dòng)作的穩(wěn)定程度、步伐節(jié)奏。
其他與動(dòng)作協(xié)調(diào)和節(jié)奏相關(guān)的神經(jīng)損傷，甚至是口吃患者、閱讀障礙患者，都能在音樂節(jié)律療法的輔助下通過調(diào)整內(nèi)在時(shí)鐘速率，借助時(shí)間機(jī)制完成需要某種韻律的任務(wù)，譬如行走、閱讀、發(fā)音。通過調(diào)整時(shí)間感知，或許還能幫助健康人群乃至音樂家、運(yùn)動(dòng)員去更好地完成某些專業(yè)任務(wù)。
關(guān)于時(shí)間的研究方興未益，未來潛藏著令人激動(dòng)的機(jī)會(huì)，而我們將一起去探尋。
結(jié) 尾
對(duì)于牛頓力學(xué)來說，時(shí)間是一支筆直射出就不會(huì)掉頭的箭。對(duì)于熱力學(xué)第二定律來說，時(shí)間是增熵，也就是世間萬物無序狀態(tài)的增加方向；打碎的花瓶不會(huì)以倒敘狀態(tài)自動(dòng)合攏，秋日飄落的黃葉也無法回到枝頭。
意大利理論物理學(xué)家 Carlo Rovelli 認(rèn)為，時(shí)間的流逝速度與重力場強(qiáng)關(guān)系呈反相關(guān)，比如太空中的鐘表總比地上的鐘表走得慢。這與愛因斯坦的狹義相對(duì)論中對(duì)于時(shí)間和空間一體性的理解有某種不謀而合之處。時(shí)空在宇宙中的流動(dòng)會(huì)受到大質(zhì)量物體如黑洞的扭曲，也會(huì)受到物體運(yùn)動(dòng)速度的影響。比如所謂的時(shí)間膨脹現(xiàn)象，即接近光速的運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致時(shí)間無限放緩。
時(shí)間固然有著自己的客觀物理學(xué)性質(zhì)，而我們對(duì)時(shí)間的感知?jiǎng)t受到認(rèn)知能力的限制。世間萬物在流轉(zhuǎn)，而你和我始終在時(shí)間的箭矢上。
人生不相見，動(dòng)如參與商。諸多故事發(fā)生，生活回環(huán)往復(fù)，我們總以為自己在時(shí)間的河流中跋涉，殊不知，時(shí)間其實(shí)也在我們的感知所編織的河流中穿行。
作者簡介
王心玥，健康學(xué)人（公眾號(hào)ID：healthcaresci）主筆；漢堡大學(xué)博士研究員；
若您對(duì)時(shí)間及音樂感知話題感興趣，可郵件至 xinyue.wang@studium.uni-hamburg.de繼續(xù)討論。課題組網(wǎng)站詳見：https://www.slomo.uni-hamburg.de/en.html
參考文獻(xiàn)：
● Gallagher, B. (2019). Forget everything you know about time. Nautilus. Retrieved from: http://nautil.us/blog/-forget-everything-you-think-you-know-about-time.
●Burdick, A. (2017). Time is contagious. Nautilus. Retrieved from http://nautil.us/issue/45/power/time-is-contagious.
● 曹玲.(2014). 星際穿越：時(shí)間旅行的真實(shí)和悖論。三聯(lián)生活周刊。來自：http://news.sina.com.cn/c/sd/2014-12-04/171531246458.shtml
● Nombela, C., Hughes, L. E., Owen, A. M., & Grahn, J. A. (2013). Into the groove: can rhythm influence Parkinson's disease?. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 37(10),2564-2570.
● Stetson, C., Fiesta, M. P., & Eagleman, D. M. (2007). Does time really slow down during a frightening event?. PloS one, 2(12), e1295.
●Crystal, J. D. (2006). Animal behavior: timing in the wild. Current Biology, 16(7),R252-R253.
● Grondin, S. (2010). Timing and time perception: a review of recent behavioral and neuroscience findings and theoretical directions. Attention, Perception,& Psychophysics, 72(3), 561-582.
●Allman, M. J., & Meck, W. H. (2011). Pathophysiological distortions in time perception and timed performance. Brain, 135(3), 656-677.
●Droit-Volet, S., Bigand, E., Ramos, D., & Bueno, J. L. O. (2010). Time flies with music whatever its emotional valence. Acta psychologica,135(2), 226-232.
● Gil, S., & Droit-Volet,S. (2011). How do emotional facial expressions influence our perception of time?. Attention, representation, and human performance: Integration of cognition, emotion and motivation, 61-74.
● Thaut, M. H. (2015). The discovery of human auditory–motor entrainment and its role in the development of neurologic music therapy. In Progress in brain research (Vol. 217, pp. 253-266). Elsevier.
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