大脑如何感知时间

当听有节奏的歌曲时，或者当等待交通灯变绿时，大脑发生了什么?一项成像研究首次表明，在人类大脑的一个特定区域，即所谓的补充运动区(SMA)，存在着一幅时间地图。

由SISSA教授BUETI的团队进行的这项研究，并发表于此PLOS生物学，表明SMA的不同部分，这是大脑皮层的一个区域，对运动准备和时间观念，优先响应不同的持续时间。根据一种前后空间梯度，对相似持续时间作出反应的SMA部分在皮层表面处于接近的空间邻近。

最短的SMA最前部的最令人震惊持续时间（200毫秒），虽然最低位为最长的持续时间（3秒），中间持续时间导致了极端之间皮质的激活。这些新的调查结果，这是西萨之间的合作努力的结果研究机构在日本、瑞士和荷兰的研究中，它们对深入了解时间感知的计算结构非常重要，也为时间认知的研究开辟了新的视角。

时间的表示

“拓扑学，即处理类似刺激属性的神经元占据神经系统上邻近位置的事实，是大脑中广泛使用的一种编码机制，以代表感觉和运动信息。例如，在我们的主要躯体感觉皮层中有一个身体地图。在这张地图中，大脑皮层接收来自手和手腕的触觉信息的部分与接收来自脚趾的信息的部分是相邻的，”Domenica Bueti说。“我们的研究结果表明，非物质也存在一种地形表征，比如时间。”先前在人类和其他动物身上进行的研究表明，SMA与时间感知有关。然而，这些以前的工作都没有阐明在这个领域中时间信息是如何表示的。

“通过我们的工作，我们表明在SMA时间是通过地形和持续时间调整表示的。第一个，就像我们之前说的，指的是对类似持续时间做出反应的SMA部分在皮层表面的空间距离很近。”第二是持续时间的调整:“我们的结果显示，SMA的不同部分对特定的持续时间有优先的反应，在首选的持续时间内反应更强烈，在远离首选时间的持续时间内反应逐渐减弱。此外，我们还发现时间地图与感知有关:即SMA的地图越好，持续时间感知就越准确。这就是SMA代表时间的方式。”

尖端研究

该研究在超高场I.，7特斯拉的功能磁共振成像（FMRI）进行，可在洛桑的Ecole Polytechnique Federale提供。在研究期间，两组健康志愿者进行了视觉刺激的时间辨别任务，即，在电脑屏幕上以持续时间序列显示的两个图像，从200毫秒到3秒。每个志愿者必须决定延长两个图像中的哪一个。虽然志愿者进行了任务，但通过FMRI记录了它们的脑活动。

“这是一项非常复杂的研究，这花了很长时间才能进行，除了Sissa，它还涉及来自大阪大学的研究人员，萨塞克斯大学，洛桑大学皇家艺术和科学院皇家艺术学院洛桑·洛安省的Ecole Polytechnique Federale和东京的Araya Inc.，“Domenica Bueti解释道。

感知时间:先天的还是后天的?

这些发现引发了许多有趣的问题。Domenica Bueti说:“我们现在必须明白，这张时间地图代表的是物理的时间还是感知的时间。地图是否随着感知的持续时间的变化而变化?如果观察者感知到一个刺激物在屏幕上显示了1秒，地图是否会发生变化，是更长(例如1秒半)还是更短(例如800毫秒)?有出生时的地图吗?或者他们是经验和教育的副产品?这些都是重要而迷人的问题，我们将在未来的研究中进行研究。”

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