誰撥亂了 「大腦時間」?

2020-10-18 大科技

你有沒有過這樣的經歷:一輛汽車飛快朝你駛來,但是你卻感覺身處於一個慢鏡頭中,汽車的速度變得緩慢,連車牌都能看清楚,直到快要相撞時,它與你擦身而過,你才恍然驚醒。當然,不是每個人都有這樣的驚魂一刻,但幾乎每個人都有過這樣的感慨:假期怎麼結束得這麼快,我才感覺剛放假啊。

其實上述經歷都代表著人們對時間的判斷,我們認為汽車開得很慢,假期過得飛快。但事實上,我們知道汽車飛速駛過也許僅花費了數秒鐘,假期時光也與上學上班的日子一樣都是一天24個小時,兩者時間並沒有變長或縮短。那麼,為什麼我們在遇到驚險時,會覺得時間被拉長了,在感覺愉悅時,會感到時間飛快流逝呢?這是因為,我們的大腦被「欺騙」了。

大腦的計時器

科學家已經發現,在大腦中存在著兩類計時器,一種是「時鐘」——視交叉上核,另一種是「秒表」——海馬體中的時間細胞。視交叉上核經過長期的演化,適應了地球的晝夜變化,根據光照的周期變化調控著人們的生命節律,比如晝夜活動、睡眠覺醒和各種臟器活動的節律等。另一種是「秒表」,與周期基本固定為24小時的「大腦時鐘」相比,「秒表」時間細胞的計時方法更加靈活,它們會通過改變放電模式來改變計時周期,因此有越來越多的科學家開始研究時間細胞。

葡萄牙尚帕利莫中心的神經學家喬·帕頓專注於研究時間細胞的計時模式和影響因素,他讓小鼠演示了它們如何用時間細胞計時。

帕頓將口渴的小鼠放在盒子裡,盒子中安裝了有延時開關的水龍頭,小鼠第一次按下開關時能喝上一次水,但此後要每經過12秒,按下開關才會再出水。小鼠經過一段時間的適應後掌握了這個規律,帕頓也通過植入小鼠腦內的電極檢測到了時間細胞的放電規律:一些時間細胞在1秒時放電,另一些在2秒時放電……12秒後,時間細胞會提示小鼠繼續去按動出水開關。

計時器被騙了

帕頓的實驗開始進行得很順利,小鼠會「守時」地在第12秒去按動開關,但是幾天後小鼠就沒那麼「守時」了,它會在沒到12秒時就去按開關,這是怎麼回事,時間細胞出錯了?

帕頓檢查時間細胞的電信號後發現,電信號確實出現了「跳幀」現象。代表1秒的時間細胞放電後,代表2秒的時間細胞不再放電,而代表3秒的時間細胞卻開始放電了,這就導致小鼠的計時加快了,因此不到12秒它就做出了按開關的行為。帕頓繼續追查原因,最後他終於發現了可能的「罪魁禍首」——多巴胺。

多巴胺是一種存在於大腦的神經遞質,它的出現與獎勵、動機、學習、成癮以及注意等多種生理活動相關。大腦中有一個叫做黑質的腦細胞集群,它分為兩個部分:網狀部和緻密部。其中緻密部的細胞會按照大腦的指令來分泌並運輸多巴胺。帕頓發現,當小鼠想獲取水分時,緻密部的細胞會合成多巴胺並將其「運送」到大腦的時間細胞所在的區域,這樣時間細胞的放電節奏就會被打亂,最終使「大腦時間」變快。

為了驗證這個猜想,帕頓需要控制緻密部的細胞適時分泌多巴胺,並觀察多巴胺的存在與否對小鼠計時的影響。運用基因編輯技術,帕頓將小鼠分為兩組,分別給它們的緻密部細胞添加了兩種光敏蛋白。第一組添加了興奮性的光敏蛋白,當受到光刺激時,緻密部細胞就會分泌更多的多巴胺。另一組是抑制性的光敏蛋白,受到光刺激時,多巴胺的分泌就會變少。結果確實跟猜想的一致,第一組小鼠分泌了較多的多巴胺,它們預估的時間會短於實際時間,反之則預估時間更長。

美國休斯頓貝勒醫學院的神經學教授大衛·伊格曼同樣認為時間預估出錯的原因在於多巴胺的幹擾,他發現有些治療精神病的藥物會導致多巴胺分泌減少,人們服藥後都反饋稱「感覺時間變慢了」。

伊格曼做了一個與帕頓相反的實驗。他大膽地模擬了跳樓的驚險過程,他讓實驗者從一個30米高的高塔上仰面摔下,掉進底部的安全網中。在下落的過程中,實驗者被要求讀取手腕上的LED顯示器的數字,這個數字的刷新頻率為20次每秒。這個頻率對人眼來說太快了,基本看不清,但是伊格曼猜想,在驚恐狀況下,人們的多巴胺會停止分泌,如果人們的「大腦時間」因此停止或拉長,他們也許能讀到這個數字。實驗不算特別成功,因為志願者們並沒有看到這個數字,但是在後續的訪問中,志願者們均表示感覺下落時間在5秒左右,而實際時間僅為2~3秒。

出錯也有意義

在人類社會中,我們通常認為守時是美德,任何事情都最好按時按點完成,因此「走時精準」常常是好鐘錶的基本要求,但是「大腦秒表」可以不準時,它走得更快或更慢也有妙用。

基本上,比起休息和假期,沒有人會真心喜歡學習和工作,但是學習和工作佔據了生活大部分的時間,能不能讓大腦感覺這部分的時間也過得快一些呢?我們已經知道,多巴胺會影響「大腦秒表」的計時,那麼通過調控多巴胺的釋放來調快「大腦秒表」,會不會讓我們工作或學習時不再感到度日如年呢?

老師和老闆們常常會用到這個方法。幼兒園和小學的老師經常會在上課時讓學生玩遊戲,會給表現好的學生發放小紅花或一些學習用品作為獎勵,這些遊戲和獎勵會讓學生感覺愉快,這樣多巴胺就會分泌更多,「大腦秒表」就會被調快,一節課的時間好像眨眼就過去了。人們在加班時通常抱怨連連且效率不高,但公司如果設置了加班費或績效獎作為激勵,同樣多巴胺就會分泌更多,「大腦秒表」加快,人們在加班時就會更加專注和有效率,加班的時間也不會覺得「難捱」了。

遇到危險時感覺時間變慢能給大腦更多的思考和反應的時間,美國達特茅斯學院的神經科學家彼得·賽提出了這個觀點。當我們面對可能危及生命的情況,比如從高空墜落或遭遇車禍時,大腦每秒鐘所接受和所需要處理的信息量會比平時更多。假設大腦平時處理這些信息可能需要5秒鐘的時間,在危急情況下也許只剩3秒鐘的反應時間,這時候大腦就會被多巴胺「欺騙」,「大腦秒鐘」計時變慢,把3秒鐘「拉長」成了5秒鐘,好讓大腦能將信息處理完畢。

其實,不管「大腦秒鐘」是否走時準確,時間流動的速度也不會因此改變,但是我們了解了大腦對時間的認知方式後,就可以讓人們更好地規避危險,改變枯燥的事情,使生活更美好。

相關焦點

  • 晝夜顛倒 撥亂的生物鐘別忘了糾正回來
    原標題:晝夜顛倒 撥亂的生物鐘別忘了糾正回來   ■廖木興/圖它們不僅會打破人體內精妙的時鐘,同時也會造成大腦功能障礙,誘發各種疾病甚至腫瘤的發生,應想辦法調整。   通宵玩白天睡,患上睡眠覺醒時相延遲障礙   小楊今年是一名大三學生,因為睡眠問題無法堅持上學,已連續曠課2個月。據舍友反映,小楊最近半年經常通宵玩網路遊戲或看書,白天睡覺,很少參加集體活動。
  • 誰是最強大腦?
    誰是最強大腦?1前不久,飛機上偶然看見視頻裡正在轉播央視一檔節目:《誰是最強大腦》現場選撥賽。一百名全國最傑出的學子,來到演播室參加最強大腦的選拔,選手們表情凝重,全力以赴參加比賽。男女主播評點各路高手,再加上強勁、緊湊的背景音樂渲染,充滿了緊張肅殺氣氛。我最關心的是,他們將要用什麼方式出題考查,測評,篩選出最強的大腦,繼續看下去。第一撥篩選是拼圖。
  • 家裡3個地方越亂,說明孩子大腦開發越好,家長們別瞎收拾
    很多年輕的媽媽特別苦惱,因為在她們還沒做媽媽之前,都是喜歡把家裡整理得乾乾淨淨整整齊齊的,但是自從做了媽媽之後,可能都沒有時間收拾家裡了
  • 家裡有三個地方亂,預示孩子大腦發育好,家長要控制住自己
    家裡有些地方越亂,則可以反映出孩子的腦發育就越好。哈佛大學對此做出過相關研究,研究發現,幼兒時期的孩子接觸更多刺激,對大腦開發和智力提升就更有益,尤其是6歲前的孩子,大腦未發育完全,受到的影響更明顯。家裡有三個地方越亂,說明孩子大腦發育越好,家長要控制住自己1、房間亂當孩子的房間是特別的亂,包括他睡覺自己都不是很老實,將疊好的被子散開,披在身上身上當鬥篷。
  • 撥正「生物鐘」調出好睡眠
    人體除了需要大腦中的主生物鐘外,還需要存在於肝臟、胰臟等器官和脂肪組織中的局部生物鐘。如果任何一個外周生物鐘和主生物鐘不同步,就有可能導致肥胖、糖尿病、抑鬱症和其他複雜疾病。睡眠就是一個反映生物鐘是否紊亂的主要指標。如今,深受睡眠問題困擾的人越來越多,很多人採取了各種各樣的方法改善睡眠,然而這些方法很多是無效甚至有害的。
  • 家裡這三個地方越亂,說明孩子大腦發育越好,別跟著瞎勤快!
    這三個地方越亂,說明孩子大腦發育越好哦!第1, 桌面爸媽們在孩子學習時,必然來到孩子的書桌旁,但細心的爸媽可能會發現,為什麼自己孩子的書桌總是亂糟糟的,一點都不整潔。其實孩子書桌的亂,往往能體現出孩子不同常人的創造力,爸媽們不要老覺得自己孩子不愛收拾,就擅自主張地要為孩子收拾書桌。
  • 誰在鐵路邊亂倒垃圾 城管部門正在調查
    誰在鐵路邊亂倒垃圾  城管部門正在調查 信息來源:柳州市柳南區城市管理行政執法局 發布日期:2021-01-11 17:57 【字體:大中小】 一大堆建築垃圾隨意傾倒在鐵路邊上,有的已經傾倒到道路上,是誰倒的?
  • 山西特色撥爛子鹹香炒撥爛子具體做法
    本文用到的食材有:土豆麵粉姜撥爛子是山西的特色麵食,有健脾養胃,助消化,增強抵抗力的一種麵食,是秋季養生的好食物,也是山西人經常吃的一道家常飯,土豆裹著麵粉先蒸後炒著吃,炒撥爛子的做法有很多種,今天小編就來教大家我的做法。
  • 愛因斯坦的大腦被偷了?誰幹的?
    愛因斯坦還在世時,就有人研究過他的大腦了 愛因斯坦的大腦被偷了 愛因斯坦與託馬斯·哈維 誰都沒想到,這位臨時找來充數的醫生竟然也是愛因斯坦的崇拜者
  • 大腦如何告訴你「我是誰」
    如今,該研究團隊取得較大的進展,發現了靈長類大腦前額葉背側部涉及到了以「自我」為中心的空間記憶相關信息的處理。而這可能是人類自我意識產生的神經基礎。目前,該研究結果得到了國際相關研究領域的重視,最近,英國著名的神經科學雜誌《神經科學與生物行為評論》特邀請該研究團隊對其系列研究工作撰寫了一篇綜述文章,這篇論文現已經在網上正式發表。
  • 兩個世紀前的科學家已經證明,家只會越來越亂
    我們說這也亂,那也亂,整了還會亂……那麼到底什麼叫做「亂」呢?早在十九世紀,物理學家們其實就給亂這件事下了準確的定義:熵。因此,我們對「整了又亂」的擔憂,簡直太正常不過了:永遠在洗牌的麻將,誰還有心情做大牌?
  • 揭秘是誰重置了時間, 2012時間重置人類倖免於難
    但至今依舊有人相信2012人類其實已經死了,如今的人類只是生活在時間被重置的一個時空裡。如果2012時間重置事件這是真的,那麼是誰重置了時間呢!?這一切都是網友們的猜想,罪魁禍首其實應該是我們被時間混淆的記憶。
  • 人類大腦只開發10%左右,是誰限制了大腦的智慧?真有幕後黑手?
    文/行走天涯人類大腦只開發了10%左右,是誰限制了大腦的智慧?真有幕後黑手?可實際上大家應該知道的是,我們的大腦今天只開發到了10%左右,普通人很可能只在5%~7%,像愛因斯坦以及非常聰明的科學家們僅僅也只在15%不到,也就是說我們大腦的功能有90%左右都被限制住了,倘若人類大腦能夠開發到100%的話,人類現如今面臨的很多問題都根本不是問題,那為什麼人類的大腦不能夠再繼續開發了呢?是誰限制了大腦的智慧?
  • 梅軒宇發道歉聲明 梅軒宇是誰?最強大腦神反轉!
    最強大腦事件由節目組作弊黑幕逐漸演變為導師與製作人的不正當關係,眼看雪球越滾越大,就在群眾一片茫然之中梅軒宇發道歉聲明,梅軒宇是誰?
  • 撥定留存收益(appropriated retained earnings)
    撥定留存收益是美國會計中的名詞,目的在於限定可供股東分配的利潤的數額,而無須撥出一部分資產以指定用途。撥定留存收益最終要分文不少地轉回留存收益。董事會撥定留存收益一般出於3種考慮:一是滿足法律要求。美國有些州的法律規定,當公司收購庫藏股時,應當對留存收益進行限制,公司通常按照等於庫茂股成本的金額撥定留存收益;二是滿足合同協議的要求。
  • 人腦電腦,誰更了解大腦
    來源:人民日報看片子,人腦電腦誰更強?日前,神經影像領域一場「人機大戰」在北京落幕。醫療人工智慧以更快的速度和更高的準確率,戰勝多位神經疾病專家組成的「人類戰隊」。專家表示,人工智慧有望將醫生從繁重的讀片診斷中解放出來,有更多時間做研究、給病人以溫暖,節省患者看病成本。同時,專家也提醒,影像判讀不是單純看片子,對患者的病史也要有了解。
  • 《最強大腦》楊英豪PK閔銳誰贏了 雷射射線遊戲比得是什麼
    《最強大腦》楊英豪PK閔銳誰贏了 雷射射線遊戲比得是什麼 版權聲明:本文為你就是巨星原創,如需轉載請聯繫授權
  • 大腦結構圖與大腦功能分布
    大腦的功能分布人的大腦由左右雙側半球組成,雙側大腦半球交叉支配對側肢體,多數人左側大腦為優勢大腦
  • 大腦結構圖,大腦功能分布
    大腦的功能分布人的大腦由左右雙側半球組成,雙側大腦半球交叉支配對側肢體,多數人左側大腦為優勢大腦。
  • 太亂!冷門一個接一個,杜拜女網爆冷已成家常便飯,誰能挑大梁?
    太亂!冷門一個接一個,杜拜女網爆冷已成家常便飯,誰能挑大梁? 北京時間2月20日,2020年杜拜女子網球頂級賽目前正在進行第2個比賽日的爭奪,不過在備受關注的女網賽場,首輪比賽是冷門迭爆,高排名選手接連被爆冷出局,先是澳網冠軍肯寧,緊接著又是斯維託麗娜,再接著是本西奇不得不說現在的女網真的是太亂了