创造时间

每当我丢了手表，我都会悠闲地去买一块新的。我享受摆脱那种强迫自己将一天分割成细碎的时间块的自由。但我的自由是有限的。即使我扔掉了戴在手腕上的时钟，我也无法逃脱头脑中的那个时钟。人类大脑会记录时间，从毫秒的闪烁到小时、天和年的悠长展开。这是数亿年不懈进化的产物。

跟踪时间对于感知周围发生的事情并对其做出反应至关重要。为了分辨声音的来源，我们会计算声音到达双耳所需的时间。当我们通过说话来回应声音时，我们需要精确的时间来让自己被理解。我们口、舌和喉部的肌肉必须以精心编排的时间进行抽动。仅仅是一个短暂的停顿，就能区分“请原谅，我要去亲吻天空”和“请原谅，我要去亲吻这个家伙”。

对动物来说，感知时间也很重要。在爱丁堡大学，研究人员建造了装有糖的假花来揭示蜂鸟是如何感知时间的。蜂鸟从真花中喝完花蜜后，需要一段时间花蜜才能重新补充。苏格兰的研究人员每10分钟重新装填一些假花，每20分钟重新装填另一些。蜂鸟很快就学会了它们必须等待多长时间才能返回每种花。佐治亚大学的科学家们发现，老鼠也能很好地感知时间。它们可以被训练成在进食两天后，将鼻子伸进食槽中以获得食物奖励。

40年来，心理学家们一直认为人类和动物通过生物学上的秒表来计时。他们认为，大脑的某个地方会产生一系列规则的脉冲。当大脑需要计时某个事件时，一个门会打开，脉冲会进入某种计数装置。

这个时钟模型之所以如此引人注目，原因之一是：心理学家可以用它来解释我们的时间感知是如何变化的。想想看，当你看到前方道路上的车祸时，时间感觉是如何变慢的，当你爱恋中在舞池里旋转时，时间感觉又是如何加速的。心理学家认为，这些经历会调整脉冲发生器，加速脉冲的流动或减慢它的速度。

但大脑的生物学机制根本不像我们熟悉的时钟那样工作。神经元可以产生稳定的脉冲序列，但它们没有能力精确地计算秒、分钟或更长的时间。我们在计时方面的错误也令人怀疑。如果我们的脳真的像时钟一样工作，那么我们应该能更准确地估计长时段，而不是短时段。如果假设时钟的某个单个脉冲稍微慢一点或快一点，那么在短时间内累积的误差可能很大，但长时间积累的众多脉冲应该会相互抵消误差。不幸的是，事实并非如此。随着我们对时间跨度的估计越来越长，我们的误差范围也随之扩大。

滴答时钟

如今，利用从计算机模拟到脑部扫描，再到基因工程小鼠等各种方法进行的新的实验，正在帮助我们揭示精神时间的本质。其结果表明，大脑并不使用单个秒表。相反，它有几种计时方法，而且没有一种似乎像时钟那样工作。

洛杉矶加州大学的神经科学家迪恩·布奥诺马诺认为，为了感知零点几秒的短暂瞬间，我们的大脑会像观察池塘里的涟漪一样来计时。假设你正在听一只鸟的叫声。它的两次叫声间隔零点一秒。第一次叫声会触发某些听觉神经元的电压尖峰，这又会引起其他一些神经元的放电。信号会在神经元之间回荡大约半秒钟，就像一块石头扔进池塘里产生的涟漪需要时间才能消失一样。当第二次叫声到来时，神经元还没有平静下来。因此，第二次叫声会产生不同的信号模式。布奥诺马诺认为，我们的大脑可以比较第二个模式和第一个模式来判断经过了多少时间。大脑不需要时钟，因为时间被编码在神经元的行为方式中。

布奥诺马诺的理论只能解释我们最快速的计时，因为半秒后，大脑的涟漪就会消散。因此，在几秒到几小时的尺度上，大脑必须使用另一种策略。杜克大学的沃伦·梅克认为，大脑确实是通过产生脉冲来测量长时段的，但它并不像时钟那样简单地计数。梅克怀疑，它做了更优雅的事情。它就像听音乐一样聆听这些脉冲。

梅克开始发展他的音乐模型，当时他发现通过破坏大脑深处的特定神经元簇可以剥夺老鼠的时间感知能力。这些“中等有棘神经元”与大脑皮层中多达30,000个其他神经元相连，皮层是处理大脑大部分复杂信息处理的外层。一些神经元位于处理视觉的区域，另一些来自应用规则处理我们所感知事物的区域，等等。梅克认为，通过接收来自大脑各处的大量信号，中等有棘神经元赋予我们时间感。

例如，当你开始听到一个10秒钟的音调时，你皮层周围的神经元会重新调整自身，以便它们都同步放电。但有些放电比其他快，所以在任何时刻，有些是活跃的，有些是沉默的。从一个时刻到下一个时刻，一个中等有棘神经元会接收到与其相连的神经元发出的独特信号模式。这种模式就像钢琴上的和弦一样变化。当10秒钟结束时，中等有棘神经元可以简单地“听”和弦来判断经过了多少时间。

梅克通过记录神经元的电活动来寻找对其模型的支持。其他研究人员对时间感异常的人进行的研究也为这一观点提供了证据。某些信号分子，如多巴胺，控制着神经元的脉冲。可卡因和甲基苯丙胺等药物会通过大量释放多巴胺来改变大脑，研究表明它们还会改变从秒到秒的时间感知。2007年，在加州大学洛杉矶分校进行的一项实验报告称，科学家们在寂静了53秒后按响了铃。普通人平均估计过去了67秒。兴奋剂成瘾者则猜91秒。其他药物对多巴胺有相反的作用，会压缩主观的时间体验。

实时

即使在大脑健康的情况下，时间也是有弹性的。盯着一张愤怒的面孔看五秒钟，感觉比盯着一张中性面孔看五秒钟要长。苏格兰阿伯丁大学的艾米莉亚·亨特最近的实验表明，我们每次移动眼睛时，都可能回溯我们的心理时间线。最近，亨特让人们直视前方，旁边有一个滴答作响的时钟。她让人们把眼睛移向时钟，并记下他们做到这一刻的时间。平均而言，他们报告说在眼睛实际到达时钟之前大约零点零四秒就看到了时钟。

将时间向前移动可能对我们有益，因为它能让我们应对不完美的神经系统。我们的每个视网膜上都有一个由密集排列的感光细胞组成的称为中央凹的小区域。为了获得周围环境的详细图像，我们需要每秒钟快速转动几次眼睛，以便中央凹可以扫描它们。仅凭眼睛发出的信号流就会产生一系列令人震惊的跳切。我们的大脑制造了无缝现实流动的错觉。在这个编辑过程中，我们可能需要调整时间线——无论是为了预测事件还是在事后。

但最根本的时间重塑可能来自于我们将时间铭刻在记忆中。我们不仅回忆起发生了什么，还回忆起是什么时候发生的。我们可以通过调用我们的记忆来回忆一个事件发生以来过去了多长时间。破坏大脑特定区域的损伤和手术可以提供关于大脑如何在记忆中记录时间的线索。2007年，法国科学家报告了他们对一组患者的研究，这些患者的左颞叶区域受到了损伤。患者观看了一部纪录片，屏幕上出现了一个熟悉的物体，几分钟后又重新出现。患者必须猜测过去的时间。平均而言，患者认为8分钟的时间大约是13分钟。（正常受试者只差了大约一分钟。）

这些实验正在帮助科学家们精确地定位大脑中存储时间记忆的区域。这些区域究竟如何记录时间仍然是一个谜。一方面，我们可以倾听大脑的音乐，识别标记五分钟流逝的和弦。但是大脑中与记忆相关的神经元是如何存档这五分钟，以便以后能够回忆起来的呢？

文件保存，文件打开

在德国柏林洪堡大学，科学家们构建了一个模型来解释这种时间记忆可能如何工作。当神经元产生规律的信号周期时，有些信号来得稍早，有些来得稍晚。研究人员提出，当神经元传递这些信号时，它们可以添加微小的提前量，有些比其他大。通过这些微小的波动，大脑可以将几秒钟的时间记忆压缩到百分之一秒——这是一个足够小的包，可以存储以备后用。

当大脑将时间存储在记忆中时，它可能会以另一种、甚至更根本的方式改变时间。它可能会以相反的顺序记录时间，以便我们的大脑回忆起事件，这就像麻省理工学院进行的一项大鼠实验所建议的那样。在这项实验中，大鼠沿着轨道奔跑，然后停下来吃末端的食物。随着大鼠熟悉某个地方，当它们到达特定地点时，特定的神经元开始变得活跃。这些所谓的地点细胞在大鼠沿着轨道移动到特定位置时放电。当大鼠停下来吃东西时，科学家们再次窃听它们的大脑。他们听到了地点神经元再次放电，这可能是因为轨道记忆在大鼠大脑中得到了加强。但轨道末端的地点神经元首先放电，轨道开头的地点神经元最后放电。人们有可能像老鼠一样，在记忆中倒转时间，以便我们的大脑专注于目标（对于麻省理工学院的大鼠来说，目标就是轨道末端的食物）。

换句话说，我们永远无法摆脱时间，但我们也不是它的奴隶。我们伸展和扭曲它，以服务于我们自己的需求。