作者注
此時間知覺的英文為time perception，其中perception是感知的意思。在心理學(xué)中，區(qū)分感覺和知覺的關(guān)鍵在于，前者偏重于描述對事物個別特征在感覺通道的客觀反映，而后者則偏重于描述事物作用于個體心理的整體主觀印象。本文討論的時間感偏向于后者的解釋，故下文中均使用“時間知覺”來指代這一過程。
人類的第一項偉大發(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：“人類第一項偉大發(fā)現(xiàn)便是時間”，這是他講述人類文明史三部曲中的第一曲，奏響的是人類探索世界和自我的宏偉史詩。遠古時代的人們從自然星象的更迭變化領(lǐng)悟時間的奧秘，于是他們得以計算節(jié)氣時令，春耕秋收；也從自己和身邊人身體的成熟衰老中感知時間的流逝。于是他們學(xué)會與時間賽跑，趕在生命盡頭之前創(chuàng)造更多的個人價值。人們留下圖騰崇拜，建立宗教信仰，試圖沖破時間筑就的囚籠，超越生死追尋來世；人們發(fā)明語言文字，迎著時間的洪流，記錄和傳承人類文明的史詩。正是對時間流逝的體驗和知覺，驅(qū)動了人類的進步和演化乃至文明的建立，時間無愧人類的第一項偉大發(fā)現(xiàn)。
但是，時間究竟是什么？我們又是如何知覺時間的呢？
事實上，我們每時每刻都在以我們體察不到的方式知覺時間。援引一下現(xiàn)代漢語詞典對時間的定義：“時間是物質(zhì)的運動、變化的順序性、持續(xù)性的表現(xiàn)”。通過這個定義，我們可以把握到兩個關(guān)鍵點，時間具有順序性和連續(xù)性，對應(yīng)到我們對時間知覺的兩個最基本方面——即時序知覺（perception of temporal order）和時距知覺（perception of temporal duration）。
-Davide Mazzuchin -
時間的順序和因果的迷思
時序知覺描述了我們對事件發(fā)生先后順序的知覺。舉個例子，“感到饑餓”這個事件一定發(fā)生在“去吃飯”之前，而“有飽腹感”這個事件一定發(fā)生在“吃過飯”之后。事實上，僅僅是例子中的“去”和“過”這樣的詞，也隱含了時間順序性的秘密。另一個例子是我們對語言的使用和理解，“時間”大家都很好理解是什么意思，但是“間時”則是一個難以理解的假詞。而在口語中這樣的例子會更直接，因為我們對音節(jié)的處理似乎已經(jīng)打上了根深蒂固的時序印記。
在最近上映的電影《信條》中，配音和配樂的倒放的這些細節(jié)，都讓我們意識到時間的逆轉(zhuǎn)是如此不可思議。因為我們會不自覺地將事件按照發(fā)生的先后順序排列在時間軸上。只是我們很難察覺，我們大腦中對時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《我們賴以生存的隱喻》一書中寫道，我們對時間的理解是基于對空間的隱喻映射，時間是一維的矢量空間。正是因為在我們的思維中，時間具有方向性，導(dǎo)致時間的不可逆性，所以才有了無數(shù)類似于“滾滾長江東逝水，浪花淘盡英雄”這類將時間視作流水的絕妙比喻。
讀到這里，你可能會發(fā)問，為什么要強調(diào)“在我們的思維中，時間具有方向性”？難道在我們的思維之外，時間不具有方向性嗎？也許我們無法想象如果時間不具有方向性，我們對世界的認識會有怎樣的變化。但是我們能夠輕易想象的是，對時間的一維線性知覺模式，即線性時間的思維為我們帶來了什么。
其實本章的小標(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序關(guān)系體現(xiàn)的因果，“因為餓，所以吃”以及“因為吃，所以飽”。這種對事件間因果聯(lián)系的推理和認知，正是由我們對時間的一維線性知覺模式所導(dǎo)致的。在這個前提下，我們可以試想一個沒有因果關(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《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)]有方向的時間。七肢桶沒有線性時間的概念，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、毫無保留地在它們的“大腦”不斷重映，未經(jīng)歷的已然發(fā)生過。
-Zara magumyan -
七肢桶的非線性時間思維并非作者天馬行空的想象，而是有其來源。其實休謨（David Hume）很早就對因果問題提出過他的思考，他認為我們所認為的因果聯(lián)系無非是感官經(jīng)驗上的連續(xù)性導(dǎo)致的，而事件發(fā)生時的“恒常聯(lián)結(jié)”卻是我們無法察覺的。而對這種因果聯(lián)系的認識便是基于我們知覺時間的本能。#p#分頁標(biāo)題#e#如果我們喪失了時序知覺的本能，那么我們知覺到的世界也許早已塵埃落定，只等我們?nèi)ソ?jīng)歷和感受。在那個世界里，我們的大腦無需再對環(huán)境進行預(yù)測和控制，那么秩序和文明建立的動力源于何處，我們還未可知。
時間的連續(xù)和知覺的魔術(shù)
時距知覺描述了我們對事件持續(xù)時間的知覺。從武漢乘坐飛機到北京需要約2個小時，認真上完一節(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，這些都是我們對事件持續(xù)性的描述。手表秒針往復(fù)的轉(zhuǎn)動，沙漏中不斷下落的流沙，我們借助這些計時工具來確認時間究竟持續(xù)了多久。但是當(dāng)我們失去這些外部的時間線索后，我們對時間流逝的知覺似乎開始像魔術(shù)一樣欺騙著我們的大腦。正如當(dāng)你沉浸地聽完一節(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，那你的感覺一定也和絕大多數(shù)人一般“度秒如年”。
已有很多實驗研究結(jié)果表明，我們并非天生的計時者，這種知覺的魔術(shù)時時刻刻都在上演。在《大腦是臺時光機》一書中，有一章介紹了一些在歷史上真實進行的隔離實驗。在這些實驗中，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驗室中獨自生活幾天到幾周不等，在實驗過程中，他們無法獲得任何有關(guān)外界世紀(jì)時間的線索或信息。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)參與者被剝奪了來自于外界的計時線索后，都產(chǎn)生了一種奇怪的“時間膨脹感”（time dilation），他們認為實驗持續(xù)的時間都比實際的時鐘時間短了20%-40%。
相比于幾天乃至幾周這種大尺度的時距估計，認知科學(xué)家們更容易在傳統(tǒng)的心理行為實驗室中，以人類為被試研究幾秒左右這種小尺度的時距知覺現(xiàn)象?？偟膩碚f，研究者們通常都會使用“前瞻性計時”任務(wù)來觀察我們究竟如何知覺時間。所謂“前瞻性計時”任務(wù)，就是參與者在完成任務(wù)之前就被告知了這個任務(wù)是和計時相關(guān)的，因此在任務(wù)過程中被試會有意識的去計時，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“回顧性計時”是不同的。具體來說，研究者通常采取的“前瞻性計時”任務(wù)有四種類型，其一是口頭估計，即對一個給定的時間間隔進行口頭估計；其二是時距復(fù)制，即通過按鍵或打拍子對一個給定的時間間隔進行復(fù)制；其三是時距產(chǎn)生，即要求參與者產(chǎn)生一個主試給定的時間單位；最后一個是比較任務(wù)，即要求參與者判斷目標(biāo)刺激的時距是比一個參考的時距長或短。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，人們往往并不能準(zhǔn)確地去估計時間，并且對時距估計的準(zhǔn)確性往往受到目標(biāo)刺激的物理屬性的影響。
總之，實驗室結(jié)果表明，在脫離了外部的計時工具之后，我們對時距的知覺變得如此不可靠，以至于我們不得不承認——人類并非天生的計時者。
-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間，于是發(fā)明了高效穩(wěn)定的計時工具來幫助我們維持生產(chǎn)生活的秩序；同時我們用心理學(xué)的方式理解和感知時間，于是當(dāng)人類嘗試解開時間知覺的密碼，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研究時間知覺過程中的大腦活動。其一是使用無創(chuàng)的電生理記錄或神經(jīng)影像技術(shù)，記錄普通人類在完成時間知覺相關(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，將探測電極深入癲癇病人或?qū)嶒瀯游锏拇竽X組織，記錄他們在進行和時間知覺相關(guān)活動時的神經(jīng)元反應(yīng)。這兩種策略都讓我們觀察大腦是如何解碼時間的。
在過去的十幾年里，有很多以人類為參與者的無創(chuàng)神經(jīng)成像研究的結(jié)果表明，在進行時距知覺相關(guān)任務(wù)——例如計時任務(wù)時，個體大腦的頂葉皮層和輔助運動區(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)研究者進一步嘗試將個體對時間的表征區(qū)分為對客觀時間的知覺和對時間的主觀感知之后，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似乎表征了我們對時間距離的主觀感覺。
除了時距知覺，對時序知覺的研究也一直如火如荼。正如前文所述，對時間順序的知覺常常表現(xiàn)為對事件發(fā)生先后順序的記憶，所以從神經(jīng)元層面探討時間知覺和記憶的關(guān)系，試圖找到大腦中專門負責(zé)處理時間信息的“時間細胞”也是神經(jīng)科學(xué)家們孜孜以求的目標(biāo)。過去十年中，研究者們以大鼠或小鼠為研究對象，并在它們大腦中的海馬和內(nèi)嗅皮層發(fā)現(xiàn)了所謂的“時間細胞”（time cells），這些神經(jīng)元能夠?qū)κ录l(fā)生的時間進行規(guī)律放電。在最近一項發(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象，同樣在海馬和內(nèi)嗅皮層發(fā)現(xiàn)了“時間細胞”的蹤跡，這是首次來自人類被試的證據(jù)。
然而，神經(jīng)元在對事件的編碼的過程中總是同時包括了時間信息和空間信息，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，也可以解釋為時間的流逝。為了更精細地考察神經(jīng)元對時間知覺的放電模式，研究者們不得不嘗試將神經(jīng)元活動中時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)》上的一項研究結(jié)果表明，研究者在小鼠的大腦#p#分頁標(biāo)題#e#海馬神經(jīng)元中，發(fā)現(xiàn)了一種獨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€完整事件中按順序組織的經(jīng)驗單元響應(yīng)。因為2014年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎的榮譽等身，大腦中負責(zé)空間定位和導(dǎo)航的GPS——“位置細胞”（place cells）和“網(wǎng)格細胞”（grid cells）開始在學(xué)界被人們所熟知；而在現(xiàn)在和不遠的將來，大腦中時鐘——即表征人們時間知覺的“時間細胞”也一定會在人類探索大腦奧秘的進程中迎來屬于它的舞臺。
-Outcrowd -
神經(jīng)科學(xué)嘗試為我們在大腦皮層乃至神經(jīng)元尺度揭示時間知覺的奧秘，但同時這種接近還原論思想的方法論，在面對時間知覺的一些問題的時候依然束手無策。不管是對原子鐘中銫原子共振頻率的探測，還是對沙漏中細沙下落速度的感知，抑或是對太陽東升西落周期的記錄，當(dāng)我們把試圖把時間和空間聯(lián)系起來，將其解釋為“對系統(tǒng)物理狀態(tài)變化的度量”，并將時間知覺看作神經(jīng)系統(tǒng)對上述度量過程響應(yīng)的時候，我們貌似巧妙地繞過了時間知覺中最神秘莫測的部分，那就是人類意識中的時間感。達利（Salvador Dalí）在《記憶的永恒》一畫中，也許表達了他對時間感獨特的思考，時鐘時間刻在表上似乎沒有改變的余地，但是時間感在我們的大腦中正如畫中搭在樹枝和桌面上那粘膩的“軟表”一般扭曲了現(xiàn)實，充滿了不可靠與不真實，然而那也許才是時間感真實存在的方式。
討論到這一層，我們似乎又站到了傳統(tǒng)的意識困難問題的面前，對如何解釋人類體會到的由客觀刺激作用于感覺器官所引發(fā)的主觀經(jīng)驗感受而不知所措。因為不管是隱藏在線性時間思維中對事件因果的解釋，還是隱藏時鐘線索后我們對時距不可靠的感知，這種宏觀經(jīng)驗意識中的時間感是如何從不同神經(jīng)元的微觀放電模式中涌現(xiàn)？進一步，從人類文明的發(fā)展和延續(xù)的角度，這種宏觀尺度上的時間感產(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？這些問題依舊懸而未決。
面對未知，更多時候我們能做的也許只有感受，但也正是這些未知才讓人類的探索不斷繼續(xù)。說不定在遙遠的未來，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