▲圖中展示了4小時(shí)滑雪之旅經(jīng)歷的人腦記憶,從一個(gè)陡峭山峰,經(jīng)歷長(zhǎng)達(dá)4小時(shí)的滑雪之旅,圖中包括了滑雪者對(duì)時(shí)間的感知變化。該觀點(diǎn)是有經(jīng)歷的時(shí)間依賴于事件過程,并且可能被認(rèn)為比時(shí)鐘時(shí)間更快或更慢。最新發(fā)現(xiàn)有經(jīng)歷的神經(jīng)記錄位于大腦內(nèi)嗅皮層外側(cè)(LEC)。在LEC旁邊是大腦內(nèi)嗅皮層內(nèi)側(cè)(MEC),大腦的空間位置(圖沒有描繪)。在大腦內(nèi)嗅皮層內(nèi)側(cè)旁邊是海馬體,這個(gè)結(jié)構(gòu)中來自時(shí)間和空間網(wǎng)絡(luò)的信息聚集在一起形成了情景記憶
▲博士生喬根·休格說:“實(shí)驗(yàn)中的時(shí)間信號(hào)的獨(dú)特性表明,在實(shí)驗(yàn)持續(xù)的兩個(gè)小時(shí)之內(nèi),老鼠對(duì)時(shí)間和時(shí)間序列的記錄非常好,我們能夠使用時(shí)間編碼的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)精確跟蹤實(shí)驗(yàn)中發(fā)生各種事件的確切時(shí)間?!?/span>
北京時(shí)間10月7日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,目前,研究人員發(fā)現(xiàn)我們的大腦是如何跟蹤記錄時(shí)間的,他們指出,大腦細(xì)胞的一種特殊網(wǎng)絡(luò)表達(dá)了經(jīng)歷和記憶中的時(shí)間感。
它本質(zhì)上是為事件提供時(shí)間標(biāo)記,并對(duì)時(shí)間順序進(jìn)行跟蹤,就像一個(gè)歸檔系統(tǒng)一樣。挪威科技大學(xué)凱維利系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)研究所工作人員表示,經(jīng)歷時(shí)間的大腦區(qū)域被發(fā)現(xiàn)位于大腦空間編碼區(qū)域旁邊。
諾貝爾獎(jiǎng)得主、挪威科技大學(xué)(NTNU)負(fù)責(zé)人愛德華·莫澤(Edvard Moser)教授說:“這個(gè)大腦網(wǎng)絡(luò)提供了時(shí)間標(biāo)記,并在經(jīng)歷體驗(yàn)中記錄事件順序?!?/p>
莫澤教授稱,這項(xiàng)研究表明通過改變你從事的活動(dòng),你的經(jīng)歷內(nèi)容,你實(shí)際上可以改變“大腦內(nèi)嗅皮層外側(cè)(LEC)”的時(shí)間-信號(hào)過程,從而改變你感知時(shí)間的方式。
挪威科技大學(xué)凱維利系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)研究所艾伯特·曹(Albert Tsao)和同事們認(rèn)為,他們已精確發(fā)現(xiàn)在體驗(yàn)過程中記錄時(shí)間的“神經(jīng)時(shí)鐘”。
通過記錄一組腦細(xì)胞,研究人員發(fā)現(xiàn)在大腦深處有一個(gè)較強(qiáng)的時(shí)間編碼信號(hào)。艾伯特說:“我們的研究揭示了大腦在經(jīng)歷事件時(shí)是如何感知時(shí)間的?!?/p>
艾伯特指出,我們測(cè)量的是來自持續(xù)體驗(yàn)的一個(gè)主觀時(shí)間。通過將我們的體驗(yàn)流組織成一個(gè)有序事件,從而操作運(yùn)行這個(gè)“神經(jīng)時(shí)鐘”,這種活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生大腦主觀時(shí)間時(shí)鐘。
莫澤教授說:“現(xiàn)今我們對(duì)大腦空間進(jìn)程有一個(gè)非常好的理解認(rèn)知,而之前我們對(duì)大腦時(shí)間記錄的認(rèn)知并不連貫有序。大腦空間是相對(duì)比較容易研究的?!?/p>
該區(qū)域是由從事特定功能的特殊細(xì)胞類型構(gòu)成,它們構(gòu)成了該系統(tǒng)的具體細(xì)節(jié)。2007年,艾伯特開始破解神秘的“大腦內(nèi)嗅皮層外側(cè)(LEC)”,這是一個(gè)大腦區(qū)域,緊鄰著大腦內(nèi)嗅皮層內(nèi)側(cè),在這里發(fā)現(xiàn)了網(wǎng)格細(xì)胞。
艾伯特說:“我希望找到一個(gè)類似的關(guān)鍵操作細(xì)胞單元,可以揭曉這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能特征。這些細(xì)胞的活動(dòng)似乎沒有什么規(guī)律可遵循,但是信號(hào)始終在變化著。”
直到最近幾年,研究人員才開始懷疑信號(hào)確定在隨著時(shí)間發(fā)生變化。此時(shí),重新編碼數(shù)據(jù)變得更有意義。莫澤教授說:“時(shí)間是一個(gè)非平衡進(jìn)程,是獨(dú)一無二、不斷變化的。如果這個(gè)網(wǎng)絡(luò)確定是編碼時(shí)間,那么這個(gè)信號(hào)就必須隨著時(shí)間的變化而改變,才能將經(jīng)歷記錄為獨(dú)特的記憶?!?/p>
莫澤教授指出,這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的活動(dòng)是非常分散的,其機(jī)制本身可能就存在于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的連接結(jié)構(gòu)之中。事實(shí)上,它可以被塑造成各種獨(dú)特模型,暗指較高等級(jí)的可塑性。
我相信分布式網(wǎng)絡(luò)和活動(dòng)結(jié)構(gòu)的結(jié)合,可能未來會(huì)獲得更多的關(guān)注?;谶@項(xiàng)研究工作,我們發(fā)現(xiàn)與事件或者經(jīng)歷的時(shí)間密切相關(guān)的一個(gè)大腦活動(dòng)區(qū)域,它可能會(huì)開啟一個(gè)全新的研究領(lǐng)域。
2016年,博士生喬根·休格(Jorgen Sugar)加入了凱維利系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)研究所的研究項(xiàng)目,執(zhí)行一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn),用于測(cè)試大腦內(nèi)嗅皮層外側(cè)網(wǎng)絡(luò)如何對(duì)情景時(shí)間進(jìn)行編碼。
在一項(xiàng)老鼠實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)老鼠被引入廣泛的行動(dòng)體驗(yàn)和選擇。它能夠自由奔跑,在一系列開放空間環(huán)境里自由跑動(dòng)、尋找巧克力塊。休格說:“實(shí)驗(yàn)中的時(shí)間信號(hào)的獨(dú)特性表明,在實(shí)驗(yàn)持續(xù)的兩個(gè)小時(shí)之內(nèi),老鼠對(duì)時(shí)間和時(shí)間序列的記錄非常好,我們能夠使用時(shí)間編碼的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)精確跟蹤實(shí)驗(yàn)中發(fā)生各種事件的確切時(shí)間?!?/p>
在第二項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,任務(wù)將執(zhí)行更狹窄的體驗(yàn),其行動(dòng)選擇范圍更小。這只實(shí)驗(yàn)老鼠被訓(xùn)練在一個(gè)8字形迷宮中向左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)尋找少量巧克力。
艾伯特教授說:“通過這種活動(dòng),我們看到時(shí)間編碼信號(hào)從獨(dú)特的時(shí)間序列轉(zhuǎn)變?yōu)橹貜?fù)、部分重疊的模式,另一方面,時(shí)間信號(hào)在重復(fù)性任務(wù)中變得更加精確和可預(yù)測(cè)?!?/p>
數(shù)據(jù)表明,在每一輪實(shí)驗(yàn)中,老鼠對(duì)時(shí)間的理解都很精確,但對(duì)從一輪實(shí)驗(yàn)至另一輪實(shí)驗(yàn)、從開始到結(jié)束的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,時(shí)間的理解性都很差。
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