作者注
此時(shí)間知覺(jué)的英文為time perception，其中perception是感知的意思。在心理學(xué)中，區(qū)分感覺(jué)和知覺(jué)的關(guān)鍵在于，前者偏重于描述對(duì)事物個(gè)別特征在感覺(jué)通道的客觀反映，而后者則偏重于描述事物作用于個(gè)體心理的整體主觀印象。本文討論的時(shí)間感偏向于后者的解釋?zhuān)氏挛闹芯褂谩皶r(shí)間知覺(jué)”來(lái)指代這一過(guò)程。
人類(lèi)的第一項(xiàng)偉大發(fā)現(xiàn)
丹尼爾·J·布爾斯廷（Daniel J。 Boorstin）在他的著作《發(fā)現(xiàn)者》中提到：“人類(lèi)第一項(xiàng)偉大發(fā)現(xiàn)便是時(shí)間”，這是他講述人類(lèi)文明史三部曲中的第一曲，奏響的是人類(lèi)探索世界和自我的宏偉史詩(shī)。遠(yuǎn)古時(shí)代的人們從自然星象的更迭變化領(lǐng)悟時(shí)間的奧秘，于是他們得以計(jì)算節(jié)氣時(shí)令，春耕秋收；也從自己和身邊人身體的成熟衰老中感知時(shí)間的流逝。于是他們學(xué)會(huì)與時(shí)間賽跑，趕在生命盡頭之前創(chuàng)造更多的個(gè)人價(jià)值。人們留下圖騰崇拜，建立宗教信仰，試圖沖破時(shí)間筑就的囚籠，超越生死追尋來(lái)世；人們發(fā)明語(yǔ)言文字，迎著時(shí)間的洪流，記錄和傳承人類(lèi)文明的史詩(shī)。正是對(duì)時(shí)間流逝的體驗(yàn)和知覺(jué)，驅(qū)動(dòng)了人類(lèi)的進(jìn)步和演化乃至文明的建立，時(shí)間無(wú)愧人類(lèi)的第一項(xiàng)偉大發(fā)現(xiàn)。
但是，時(shí)間究竟是什么？我們又是如何知覺(jué)時(shí)間的呢？
事實(shí)上，我們每時(shí)每刻都在以我們體察不到的方式知覺(jué)時(shí)間。援引一下現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典對(duì)時(shí)間的定義：“時(shí)間是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)、變化的順序性、持續(xù)性的表現(xiàn)”。通過(guò)這個(gè)定義，我們可以把握到兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，時(shí)間具有順序性和連續(xù)性，對(duì)應(yīng)到我們對(duì)時(shí)間知覺(jué)的兩個(gè)最基本方面——即時(shí)序知覺(jué)（perception of temporal order）和時(shí)距知覺(jué)（perception of temporal duration）。
-Davide Mazzuchin -
時(shí)間的順序和因果的迷思
時(shí)序知覺(jué)描述了我們對(duì)事件發(fā)生先后順序的知覺(jué)。舉個(gè)例子，“感到饑餓”這個(gè)事件一定發(fā)生在“去吃飯”之前，而“有飽腹感”這個(gè)事件一定發(fā)生在“吃過(guò)飯”之后。事實(shí)上，僅僅是例子中的“去”和“過(guò)”這樣的詞，也隱含了時(shí)間順序性的秘密。另一個(gè)例子是我們對(duì)語(yǔ)言的使用和理解，“時(shí)間”大家都很好理解是什么意思，但是“間時(shí)”則是一個(gè)難以理解的假詞。而在口語(yǔ)中這樣的例子會(huì)更直接，因?yàn)槲覀儗?duì)音節(jié)的處理似乎已經(jīng)打上了根深蒂固的時(shí)序印記。
在最近上映的電影《信條》中，配音和配樂(lè)的倒放的這些細(xì)節(jié)，都讓我們意識(shí)到時(shí)間的逆轉(zhuǎn)是如此不可思議。因?yàn)槲覀儠?huì)不自覺(jué)地將事件按照發(fā)生的先后順序排列在時(shí)間軸上。只是我們很難察覺(jué)，我們大腦中對(duì)時(shí)間概念的表征正是一條有方向的一維直線。正如喬治·萊可夫（George Lakoff）和馬克·約翰遜（Mark Johnson）在《我們賴(lài)以生存的隱喻》一書(shū)中寫(xiě)道，我們對(duì)時(shí)間的理解是基于對(duì)空間的隱喻映射，時(shí)間是一維的矢量空間。正是因?yàn)樵谖覀兊乃季S中，時(shí)間具有方向性，導(dǎo)致時(shí)間的不可逆性，所以才有了無(wú)數(shù)類(lèi)似于“滾滾長(zhǎng)江東逝水，浪花淘盡英雄”這類(lèi)將時(shí)間視作流水的絕妙比喻。
讀到這里，你可能會(huì)發(fā)問(wèn)，為什么要強(qiáng)調(diào)“在我們的思維中，時(shí)間具有方向性”？難道在我們的思維之外，時(shí)間不具有方向性嗎？也許我們無(wú)法想象如果時(shí)間不具有方向性，我們對(duì)世界的認(rèn)識(shí)會(huì)有怎樣的變化。但是我們能夠輕易想象的是，對(duì)時(shí)間的一維線性知覺(jué)模式，即線性時(shí)間的思維為我們帶來(lái)了什么。
其實(shí)本章的小標(biāo)題已經(jīng)給出了答案，那就是“因果”。上面吃飯的例子很好理解由時(shí)序關(guān)系體現(xiàn)的因果，“因?yàn)轲I，所以吃”以及“因?yàn)槌?，所以飽”。這種對(duì)事件間因果聯(lián)系的推理和認(rèn)知，正是由我們對(duì)時(shí)間的一維線性知覺(jué)模式所導(dǎo)致的。在這個(gè)前提下，我們可以試想一個(gè)沒(méi)有因果關(guān)系的世界。好在已經(jīng)有更有想象力的人為我們做了類(lèi)似的事情，幫助了可能難以想象的我們。在姜峯楠（Ted Chiang）的小說(shuō)《你一生的故事》里，他描繪的外星生物七肢桶的思維中，我們能些許感受到?jīng)]有方向的時(shí)間。七肢桶沒(méi)有線性時(shí)間的概念，在它們的思維里，事件的發(fā)生不存在先后關(guān)系，也并不依賴(lài)因果聯(lián)系。它們一生的故事如同電影的膠片，全都未經(jīng)雕琢、毫無(wú)保留地在它們的“大腦”不斷重映，未經(jīng)歷的已然發(fā)生過(guò)。
-Zara magumyan -
七肢桶的非線性時(shí)間思維并非作者天馬行空的想象，而是有其來(lái)源。其實(shí)休謨（David Hume）很早就對(duì)因果問(wèn)題提出過(guò)他的思考，他認(rèn)為我們所認(rèn)為的因果聯(lián)系無(wú)非是感官經(jīng)驗(yàn)上的連續(xù)性導(dǎo)致的，而事件發(fā)生時(shí)的“恒常聯(lián)結(jié)”卻是我們無(wú)法察覺(jué)的。而對(duì)這種因果聯(lián)系的認(rèn)識(shí)便是基于我們知覺(jué)時(shí)間的本能。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#如果我們喪失了時(shí)序知覺(jué)的本能，那么我們知覺(jué)到的世界也許早已塵埃落定，只等我們?nèi)ソ?jīng)歷和感受。在那個(gè)世界里，我們的大腦無(wú)需再對(duì)環(huán)境進(jìn)行預(yù)測(cè)和控制，那么秩序和文明建立的動(dòng)力源于何處，我們還未可知。
時(shí)間的連續(xù)和知覺(jué)的魔術(shù)
時(shí)距知覺(jué)描述了我們對(duì)事件持續(xù)時(shí)間的知覺(jué)。從武漢乘坐飛機(jī)到北京需要約2個(gè)小時(shí)，認(rèn)真上完一節(jié)課大概需要45分鐘，在繁忙的十字路口等待紅燈變綠可能需要60秒，這些都是我們對(duì)事件持續(xù)性的描述。手表秒針往復(fù)的轉(zhuǎn)動(dòng)，沙漏中不斷下落的流沙，我們借助這些計(jì)時(shí)工具來(lái)確認(rèn)時(shí)間究竟持續(xù)了多久。但是當(dāng)我們失去這些外部的時(shí)間線索后，我們對(duì)時(shí)間流逝的知覺(jué)似乎開(kāi)始像魔術(shù)一樣欺騙著我們的大腦。正如當(dāng)你沉浸地聽(tīng)完一節(jié)你十分感興趣的課程，45分鐘好像轉(zhuǎn)瞬即逝；而如果是在紅燈面前焦躁地等待著通行，那你的感覺(jué)一定也和絕大多數(shù)人一般“度秒如年”。
已有很多實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，我們并非天生的計(jì)時(shí)者，這種知覺(jué)的魔術(shù)時(shí)時(shí)刻刻都在上演。在《大腦是臺(tái)時(shí)光機(jī)》一書(shū)中，有一章介紹了一些在歷史上真實(shí)進(jìn)行的隔離實(shí)驗(yàn)。在這些實(shí)驗(yàn)中，參與者被要求在與日常生活完全隔離野外山洞或特制的實(shí)驗(yàn)室中獨(dú)自生活幾天到幾周不等，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，他們無(wú)法獲得任何有關(guān)外界世紀(jì)時(shí)間的線索或信息。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)參與者被剝奪了來(lái)自于外界的計(jì)時(shí)線索后，都產(chǎn)生了一種奇怪的“時(shí)間膨脹感”（time dilation），他們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)持續(xù)的時(shí)間都比實(shí)際的時(shí)鐘時(shí)間短了20%-40%。
相比于幾天乃至幾周這種大尺度的時(shí)距估計(jì)，認(rèn)知科學(xué)家們更容易在傳統(tǒng)的心理行為實(shí)驗(yàn)室中，以人類(lèi)為被試研究幾秒左右這種小尺度的時(shí)距知覺(jué)現(xiàn)象?？偟膩?lái)說(shuō)，研究者們通常都會(huì)使用“前瞻性計(jì)時(shí)”任務(wù)來(lái)觀察我們究竟如何知覺(jué)時(shí)間。所謂“前瞻性計(jì)時(shí)”任務(wù)，就是參與者在完成任務(wù)之前就被告知了這個(gè)任務(wù)是和計(jì)時(shí)相關(guān)的，因此在任務(wù)過(guò)程中被試會(huì)有意識(shí)的去計(jì)時(shí)，這和在任務(wù)結(jié)束后要求被試回憶剛剛的任務(wù)持續(xù)了多久這種“回顧性計(jì)時(shí)”是不同的。具體來(lái)說(shuō)，研究者通常采取的“前瞻性計(jì)時(shí)”任務(wù)有四種類(lèi)型，其一是口頭估計(jì)，即對(duì)一個(gè)給定的時(shí)間間隔進(jìn)行口頭估計(jì)；其二是時(shí)距復(fù)制，即通過(guò)按鍵或打拍子對(duì)一個(gè)給定的時(shí)間間隔進(jìn)行復(fù)制；其三是時(shí)距產(chǎn)生，即要求參與者產(chǎn)生一個(gè)主試給定的時(shí)間單位；最后一個(gè)是比較任務(wù)，即要求參與者判斷目標(biāo)刺激的時(shí)距是比一個(gè)參考的時(shí)距長(zhǎng)或短。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，人們往往并不能準(zhǔn)確地去估計(jì)時(shí)間，并且對(duì)時(shí)距估計(jì)的準(zhǔn)確性往往受到目標(biāo)刺激的物理屬性的影響。
總之，實(shí)驗(yàn)室結(jié)果表明，在脫離了外部的計(jì)時(shí)工具之后，我們對(duì)時(shí)距的知覺(jué)變得如此不可靠，以至于我們不得不承認(rèn)——人類(lèi)并非天生的計(jì)時(shí)者。
-Jordon Cheung -
神經(jīng)科學(xué)的已答與未答
我們用物理學(xué)的方式記錄和使用時(shí)間，于是發(fā)明了高效穩(wěn)定的計(jì)時(shí)工具來(lái)幫助我們維持生產(chǎn)生活的秩序；同時(shí)我們用心理學(xué)的方式理解和感知時(shí)間，于是當(dāng)人類(lèi)嘗試解開(kāi)時(shí)間知覺(jué)的密碼，便自然轉(zhuǎn)向了我們的大腦。
由于科學(xué)倫理的要求，研究者一般使用兩種策略來(lái)研究時(shí)間知覺(jué)過(guò)程中的大腦活動(dòng)。其一是使用無(wú)創(chuàng)的電生理記錄或神經(jīng)影像技術(shù)，記錄普通人類(lèi)在完成時(shí)間知覺(jué)相關(guān)任務(wù)中活躍的大腦區(qū)域；其二則是在科學(xué)倫理的允許下，將探測(cè)電極深入癲癇病人或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物的大腦組織，記錄他們?cè)谶M(jìn)行和時(shí)間知覺(jué)相關(guān)活動(dòng)時(shí)的神經(jīng)元反應(yīng)。這兩種策略都讓我們觀察大腦是如何解碼時(shí)間的。
在過(guò)去的十幾年里，有很多以人類(lèi)為參與者的無(wú)創(chuàng)神經(jīng)成像研究的結(jié)果表明，在進(jìn)行時(shí)距知覺(jué)相關(guān)任務(wù)——例如計(jì)時(shí)任務(wù)時(shí)，個(gè)體大腦的頂葉皮層和輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)有很大程度的激活。其中，最近發(fā)表在《神經(jīng)科學(xué)期刊》的一篇文章指出，當(dāng)研究者進(jìn)一步嘗試將個(gè)體對(duì)時(shí)間的表征區(qū)分為對(duì)客觀時(shí)間的知覺(jué)和對(duì)時(shí)間的主觀感知之后，核磁共振功能成像結(jié)果表明，大腦右側(cè)頂葉皮層中緣上回的信號(hào)似乎表征了我們對(duì)時(shí)間距離的主觀感覺(jué)。
除了時(shí)距知覺(jué)，對(duì)時(shí)序知覺(jué)的研究也一直如火如荼。正如前文所述，對(duì)時(shí)間順序的知覺(jué)常常表現(xiàn)為對(duì)事件發(fā)生先后順序的記憶，所以從神經(jīng)元層面探討時(shí)間知覺(jué)和記憶的關(guān)系，試圖找到大腦中專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)處理時(shí)間信息的“時(shí)間細(xì)胞”也是神經(jīng)科學(xué)家們孜孜以求的目標(biāo)。過(guò)去十年中，研究者們以大鼠或小鼠為研究對(duì)象，并在它們大腦中的海馬和內(nèi)嗅皮層發(fā)現(xiàn)了所謂的“時(shí)間細(xì)胞”（time cells），這些神經(jīng)元能夠?qū)κ录l(fā)生的時(shí)間進(jìn)行規(guī)律放電。在最近一項(xiàng)發(fā)表在PNAS的研究中，研究者以需要大腦植入電極治療的癲癇病人為研究對(duì)象，同樣在海馬和內(nèi)嗅皮層發(fā)現(xiàn)了“時(shí)間細(xì)胞”的蹤跡，這是首次來(lái)自人類(lèi)被試的證據(jù)。
然而，神經(jīng)元在對(duì)事件的編碼的過(guò)程中總是同時(shí)包括了時(shí)間信息和空間信息，其神經(jīng)元的放電模式和外界系統(tǒng)的變化密切相關(guān)，這種變化既可以解釋為位置的改變，也可以解釋為時(shí)間的流逝。為了更精細(xì)地考察神經(jīng)元對(duì)時(shí)間知覺(jué)的放電模式，研究者們不得不嘗試將神經(jīng)元活動(dòng)中時(shí)間和空間的成份加以分離。今年五月發(fā)表在《自然·神經(jīng)科學(xué)》上的一項(xiàng)研究結(jié)果表明，研究者在小鼠的大腦#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#海馬神經(jīng)元中，發(fā)現(xiàn)了一種獨(dú)立于基于空間位置變化的事件編碼模式。這種神經(jīng)元放電模式在控制了小鼠的空間位置變化后，仍然能夠?qū)σ粋€(gè)完整事件中按順序組織的經(jīng)驗(yàn)單元響應(yīng)。因?yàn)?014年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的榮譽(yù)等身，大腦中負(fù)責(zé)空間定位和導(dǎo)航的GPS——“位置細(xì)胞”（place cells）和“網(wǎng)格細(xì)胞”（grid cells）開(kāi)始在學(xué)界被人們所熟知；而在現(xiàn)在和不遠(yuǎn)的將來(lái)，大腦中時(shí)鐘——即表征人們時(shí)間知覺(jué)的“時(shí)間細(xì)胞”也一定會(huì)在人類(lèi)探索大腦奧秘的進(jìn)程中迎來(lái)屬于它的舞臺(tái)。
-Outcrowd -
神經(jīng)科學(xué)嘗試為我們?cè)诖竽X皮層乃至神經(jīng)元尺度揭示時(shí)間知覺(jué)的奧秘，但同時(shí)這種接近還原論思想的方法論，在面對(duì)時(shí)間知覺(jué)的一些問(wèn)題的時(shí)候依然束手無(wú)策。不管是對(duì)原子鐘中銫原子共振頻率的探測(cè)，還是對(duì)沙漏中細(xì)沙下落速度的感知，抑或是對(duì)太陽(yáng)東升西落周期的記錄，當(dāng)我們把試圖把時(shí)間和空間聯(lián)系起來(lái)，將其解釋為“對(duì)系統(tǒng)物理狀態(tài)變化的度量”，并將時(shí)間知覺(jué)看作神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)上述度量過(guò)程響應(yīng)的時(shí)候，我們貌似巧妙地繞過(guò)了時(shí)間知覺(jué)中最神秘莫測(cè)的部分，那就是人類(lèi)意識(shí)中的時(shí)間感。達(dá)利（Salvador Dalí）在《記憶的永恒》一畫(huà)中，也許表達(dá)了他對(duì)時(shí)間感獨(dú)特的思考，時(shí)鐘時(shí)間刻在表上似乎沒(méi)有改變的余地，但是時(shí)間感在我們的大腦中正如畫(huà)中搭在樹(shù)枝和桌面上那粘膩的“軟表”一般扭曲了現(xiàn)實(shí)，充滿了不可靠與不真實(shí)，然而那也許才是時(shí)間感真實(shí)存在的方式。
討論到這一層，我們似乎又站到了傳統(tǒng)的意識(shí)困難問(wèn)題的面前，對(duì)如何解釋人類(lèi)體會(huì)到的由客觀刺激作用于感覺(jué)器官所引發(fā)的主觀經(jīng)驗(yàn)感受而不知所措。因?yàn)椴还苁请[藏在線性時(shí)間思維中對(duì)事件因果的解釋?zhuān)€是隱藏時(shí)鐘線索后我們對(duì)時(shí)距不可靠的感知，這種宏觀經(jīng)驗(yàn)意識(shí)中的時(shí)間感是如何從不同神經(jīng)元的微觀放電模式中涌現(xiàn)？進(jìn)一步，從人類(lèi)文明的發(fā)展和延續(xù)的角度，這種宏觀尺度上的時(shí)間感產(chǎn)生和微觀尺度上的神經(jīng)元演化都扮演者至關(guān)重要的角色，那么此兩者是否存在必然的關(guān)聯(lián)和內(nèi)在的統(tǒng)一呢？這些問(wèn)題依舊懸而未決。
面對(duì)未知，更多時(shí)候我們能做的也許只有感受，但也正是這些未知才讓人類(lèi)的探索不斷繼續(xù)。說(shuō)不定在遙遠(yuǎn)的未來(lái)，我們就能超越感受而去理解、描述、解釋和控制現(xiàn)在的未知，但屆時(shí)必將有全新的未知在等著我們！
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作者：物離 | 封面：Leonard Dupond