▲圖中展示了4小時滑雪之旅經(jīng)歷的人腦記憶,從一個陡峭山峰,經(jīng)歷長達4小時的滑雪之旅,圖中包括了滑雪者對時間的感知變化。該觀點是有經(jīng)歷的時間依賴于事件過程,并且可能被認為比時鐘時間更快或更慢。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,這個結(jié)構(gòu)中來自時間和空間網(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:“實驗中的時間信號的獨特性表明,在實驗持續(xù)的兩個小時之內(nèi),老鼠對時間和時間序列的記錄非常好,我們能夠使用時間編碼的網(wǎng)絡(luò)信號精確跟蹤實驗中發(fā)生各種事件的確切時間?!?/span>
北京時間10月7日消息,據(jù)國外媒體報道,目前,研究人員發(fā)現(xiàn)我們的大腦是如何跟蹤記錄時間的,他們指出,大腦細胞的一種特殊網(wǎng)絡(luò)表達了經(jīng)歷和記憶中的時間感。
它本質(zhì)上是為事件提供時間標(biāo)記,并對時間順序進行跟蹤,就像一個歸檔系統(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。
諾貝爾獎得主、挪威科技大學(xué)(NTNU)負責(zé)人愛德華·莫澤(Edvard Moser)教授說:“這個大腦網(wǎng)絡(luò)提供了時間標(biāo)記,并在經(jīng)歷體驗中記錄事件順序?!?/p>
莫澤教授稱,這項研究表明通過改變你從事的活動,你的經(jīng)歷內(nèi)容,你實際上可以改變“大腦內(nèi)嗅皮層外側(cè)(LEC)”的時間-信號過程,從而改變你感知時間的方式。
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)和同事們認為,他們已精確發(fā)現(xiàn)在體驗過程中記錄時間的“神經(jīng)時鐘”。
通過記錄一組腦細胞,研究人員發(fā)現(xiàn)在大腦深處有一個較強的時間編碼信號。艾伯特說:“我們的研究揭示了大腦在經(jīng)歷事件時是如何感知時間的?!?/p>
艾伯特指出,我們測量的是來自持續(xù)體驗的一個主觀時間。通過將我們的體驗流組織成一個有序事件,從而操作運行這個“神經(jīng)時鐘”,這種活動會產(chǎn)生大腦主觀時間時鐘。
莫澤教授說:“現(xiàn)今我們對大腦空間進程有一個非常好的理解認知,而之前我們對大腦時間記錄的認知并不連貫有序。大腦空間是相對比較容易研究的。”
該區(qū)域是由從事特定功能的特殊細胞類型構(gòu)成,它們構(gòu)成了該系統(tǒng)的具體細節(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)格細胞。
艾伯特說:“我希望找到一個類似的關(guān)鍵操作細胞單元,可以揭曉這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能特征。這些細胞的活動似乎沒有什么規(guī)律可遵循,但是信號始終在變化著?!?/p>
直到最近幾年,研究人員才開始懷疑信號確定在隨著時間發(fā)生變化。此時,重新編碼數(shù)據(jù)變得更有意義。莫澤教授說:“時間是一個非平衡進程,是獨一無二、不斷變化的。如果這個網(wǎng)絡(luò)確定是編碼時間,那么這個信號就必須隨著時間的變化而改變,才能將經(jīng)歷記錄為獨特的記憶?!?/p>
莫澤教授指出,這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的活動是非常分散的,其機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。事實上,它可以被塑造成各種獨特模型,暗指較高等級的可塑性。
我相信分布式網(wǎng)絡(luò)和活動結(jié)構(gòu)的結(jié)合,可能未來會獲得更多的關(guān)注?;谶@項研究工作,我們發(fā)現(xiàn)與事件或者經(jīng)歷的時間密切相關(guān)的一個大腦活動區(qū)域,它可能會開啟一個全新的研究領(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)研究所的研究項目,執(zhí)行一系列科學(xué)實驗,用于測試大腦內(nèi)嗅皮層外側(cè)網(wǎng)絡(luò)如何對情景時間進行編碼。
在一項老鼠實驗中,實驗老鼠被引入廣泛的行動體驗和選擇。它能夠自由奔跑,在一系列開放空間環(huán)境里自由跑動、尋找巧克力塊。休格說:“實驗中的時間信號的獨特性表明,在實驗持續(xù)的兩個小時之內(nèi),老鼠對時間和時間序列的記錄非常好,我們能夠使用時間編碼的網(wǎng)絡(luò)信號精確跟蹤實驗中發(fā)生各種事件的確切時間?!?/p>
在第二項實驗中,任務(wù)將執(zhí)行更狹窄的體驗,其行動選擇范圍更小。這只實驗老鼠被訓(xùn)練在一個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,我們看到時間編碼信號從獨特的時間序列轉(zhuǎn)變?yōu)橹貜?fù)、部分重疊的模式,另一方面,時間信號在重復(fù)性任務(wù)中變得更加精確和可預(yù)測?!?/p>
數(shù)據(jù)表明,在每一輪實驗中,老鼠對時間的理解都很精確,但對從一輪實驗至另一輪實驗、從開始到結(jié)束的整個實驗過程中,時間的理解性都很差。
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