當(dāng)我們聽(tīng)一首歌曲的節(jié)奏節(jié)奏時(shí)，或者當(dāng)紅綠燈處的信號(hào)燈呈紅色，而我們正緊張地等待綠色時(shí)，大腦中會(huì)發(fā)生什么?在這種世界的抽象特征下，我們的大腦如何感知時(shí)間?一項(xiàng)影像學(xué)研究**在人類(lèi)中發(fā)現(xiàn)時(shí)間圖存在于大腦的特定區(qū)域，即輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)域(SMA)。這項(xiàng)由SISSA教授Domenica Bueti領(lǐng)導(dǎo)的小組進(jìn)行的研究并發(fā)表在PLOS Biology上，結(jié)果表明SMA的不同部分(對(duì)運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備和時(shí)間知覺(jué)都很重要的大腦皮層區(qū)域)優(yōu)先響應(yīng)不同的持續(xù)時(shí)間。

根據(jù)前后空間梯度，響應(yīng)相似持續(xù)時(shí)間的SMA部分在皮質(zhì)表面上在空間上非常接近。SMA的*前面的部分在*短的持續(xù)時(shí)間內(nèi)(200 ms)處于活動(dòng)狀態(tài)，而*后面的位在*長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間(3 sec)處于活動(dòng)狀態(tài)，中間的持續(xù)時(shí)間導(dǎo)致這些極端之間的皮層激活。這些新穎的發(fā)現(xiàn)是SISSA與日本，瑞士和荷蘭的研究機(jī)構(gòu)共同努力的結(jié)果，對(duì)于獲得洞悉時(shí)間感知的計(jì)算體系結(jié)構(gòu)的見(jiàn)解非常重要，它們也為時(shí)態(tài)認(rèn)知的研究開(kāi)辟了新的視角。 。

時(shí)間的表示

“地形，即處理相似刺激特性的神經(jīng)元占據(jù)神經(jīng)系統(tǒng)鄰近位置的事實(shí)，是一種廣泛用于大腦中代表感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)信息的編碼機(jī)制。例如，在我們的主要體感皮層中有人體圖。在這張地圖上，與從腳趾接收信息相比，從手和腕部接收觸覺(jué)信息的皮質(zhì)部分是鄰居。”研究協(xié)調(diào)員多梅尼卡·布蒂(Domenica Bueti)說(shuō)，該研究的主要作者是希臘研究員Foteini Protopapa：“我們的發(fā)現(xiàn)證明對(duì)于時(shí)間等非物質(zhì)事物也存在地形表示。”先前在人類(lèi)和其他動(dòng)物中進(jìn)行的研究表明，SMA與時(shí)間感知有關(guān)。

“通過(guò)我們的工作，我們證明了SMA中的時(shí)間是通過(guò)地形和持續(xù)時(shí)間調(diào)整來(lái)表示的。首先，正如我們之前所說(shuō)，是指SMA響應(yīng)相似持續(xù)時(shí)間的部分在皮層表面的空間上非常接近”。**個(gè)是持續(xù)時(shí)間調(diào)整：“我們的結(jié)果表明，SMA的不同部分優(yōu)先響應(yīng)某些持續(xù)時(shí)間，其方式是，在優(yōu)選持續(xù)時(shí)間內(nèi)響應(yīng)較大，而在遠(yuǎn)離優(yōu)選持續(xù)時(shí)間的持續(xù)時(shí)間內(nèi)響應(yīng)逐漸減弱。此外，我們顯示時(shí)態(tài)地圖與感知聯(lián)系在一起：即SMA中的地圖越好，持續(xù)時(shí)間感知就越**。這就是SMA代表時(shí)間的方式。”

前沿研究

這項(xiàng)研究是通過(guò)功能性磁共振成像(fMRI)在超高磁場(chǎng)(即7特斯拉)上進(jìn)行的，該技術(shù)可從洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(Ecole Polytechnique Federale)獲得。在研究過(guò)程中，兩組健康志愿者執(zhí)行了視覺(jué)刺激的時(shí)間區(qū)分任務(wù)，即在計(jì)算機(jī)屏幕上依次顯示兩幅圖像，持續(xù)時(shí)間從200毫秒到3秒不等。每個(gè)志愿者都必須決定較長(zhǎng)時(shí)間呈現(xiàn)兩個(gè)圖像中的哪個(gè)。在志愿者執(zhí)行任務(wù)的同時(shí)，通過(guò)功能磁共振成像記錄了他們的大腦活動(dòng)。

感知時(shí)間：先天還是后天現(xiàn)象?

這些原始發(fā)現(xiàn)引發(fā)了許多有趣而有趣的問(wèn)題。Domenica Bueti解釋說(shuō)：“我們現(xiàn)在必須了解在SMA中映射的時(shí)間是什么：物理時(shí)間還是感知時(shí)間?映射會(huì)隨著感知持續(xù)時(shí)間的變化而變化嗎?如果觀察者感知到刺激，則映射也會(huì)變化嗎? ，它在屏幕上實(shí)際顯示的時(shí)間是一秒鐘，例如更長(zhǎng)(例如一秒鐘半)或較短(例如800毫秒)嗎?而且，在出生時(shí)是否有地圖?或者它們是地圖的副產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)和教育?這些是我們希望在未來(lái)的研究中研究的重要而有趣的問(wèn)題。”

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