我们的大脑是如何感知时间

2019年12月30日15:30:47我们的大脑是如何感知时间已关闭评论
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当我们听一首歌曲的节奏节奏时,或者当红绿灯处的信号灯呈红色,而我们正紧张地等待绿色时,大脑中会发生什么?在这种世界的抽象特征下,我

当我们听一首歌曲的节奏节奏时,或者当红绿灯处的信号灯呈红色,而我们正紧张地等待绿色时,大脑中会发生什么?在这种世界的抽象特征下,我们的大脑如何感知时间?一项影像学研究首次在人类中发现时间图存在于大脑的特定区域,即辅助运动区域(SMA)。这项由SISSA教授Domenica Bueti领导的小组进行的研究并发表在PLOS Biology上,结果表明SMA的不同部分(对运动准备和时间知觉都很重要的大脑皮层区域)优先响应不同的持续时间。

根据前后空间梯度,响应相似持续时间的SMA部分在皮质表面上在空间上非常接近。SMA的最前面的部分在最短的持续时间内(200 ms)处于活动状态,而最后面的位在最长的持续时间(3 sec)处于活动状态,中间的持续时间导致这些极端之间的皮层激活。这些新颖的发现是SISSA与日本,瑞士和荷兰的研究机构共同努力的结果,对于获得洞悉时间感知的计算体系结构的见解非常重要,它们也为时态认知的研究开辟了新的视角。 。

时间的表示

“地形,即处理相似刺激特性的神经元占据神经系统邻近位置的事实,是一种广泛用于大脑中代表感觉和运动信息的编码机制。例如,在我们的主要体感皮层中有人体图。在这张地图上,与从脚趾接收信息相比,从手和腕部接收触觉信息的皮质部分是邻居。”研究协调员多梅尼卡·布蒂(Domenica Bueti)说,该研究的主要作者是希腊研究员Foteini Protopapa:“我们的发现证明对于时间等非物质事物也存在地形表示。”先前在人类和其他动物中进行的研究表明,SMA与时间感知有关。

“通过我们的工作,我们证明了SMA中的时间是通过地形和持续时间调整来表示的。首先,正如我们之前所说,是指SMA响应相似持续时间的部分在皮层表面的空间上非常接近”。第二个是持续时间调整:“我们的结果表明,SMA的不同部分优先响应某些持续时间,其方式是,在优选持续时间内响应较大,而在远离优选持续时间的持续时间内响应逐渐减弱。此外,我们显示时态地图与感知联系在一起:即SMA中的地图越好,持续时间感知就越精确。这就是SMA代表时间的方式。”

前沿研究

这项研究是通过功能性磁共振成像(fMRI)在超高磁场(即7特斯拉)上进行的,该技术可从洛桑联邦理工学院(Ecole Polytechnique Federale)获得。在研究过程中,两组健康志愿者执行了视觉刺激的时间区分任务,即在计算机屏幕上依次显示两幅图像,持续时间从200毫秒到3秒不等。每个志愿者都必须决定较长时间呈现两个图像中的哪个。在志愿者执行任务的同时,通过功能磁共振成像记录了他们的大脑活动。

感知时间:先天还是后天现象?

这些原始发现引发了许多有趣而有趣的问题。Domenica Bueti解释说:“我们现在必须了解在SMA中映射的时间是什么:物理时间还是感知时间?映射会随着感知持续时间的变化而变化吗?如果观察者感知到刺激,则映射也会变化吗? ,它在屏幕上实际显示的时间是一秒钟,例如更长(例如一秒钟半)或较短(例如800毫秒)吗?而且,在出生时是否有地图?或者它们是地图的副产品经验和教育?这些是我们希望在未来的研究中研究的重要而有趣的问题。”