當你踩上油門踏板那一刻,信號燈就恰好變綠,或者你輕點腳趾踩節拍的時刻剛好和卡米拉·卡貝羅《哈瓦那》的第一個鋼琴音符響起的一瞬間重合。這就是你對時機的準確估計。

記憶的一種類型是依賴於過去的經驗;而另一種則是依靠規律。這兩者對我們駕馭和享受世界的能力至關重要。

美國加州大學伯克利分校的研究顯示,根據手頭任務的不同,大腦中負責計時工作的神經網絡被分成兩個不同的部分。研究主要作者Assaf Breska博士說:“我們的研究都表明,無論是運動、音樂、演講,還是分配注意力,時間的預計都不是一個統一的過程,有兩種截然不同的方式可以讓我們進行時間預測”。

該研究結果發表在《美國國家科學院院刊》上,爲人類計算何時行動提供了新的視角。該文的作者、加州大學伯克利分校的神經科學家Richard Ivry說:“這些大腦神經系統讓我們不僅可以活在當下,還可以積極地預測未來。”

Breska 和Ivry研究了帕金森病和小腦病變患者的預估時間優勢和缺陷。他們將規律性計時與基底神經節聯繫起來,將間歇性計時與小腦聯繫起來(兩個腦區都與運動和認知相關)。間歇性計時是一種人體內部定時器,主要基於我們對先前經驗的記憶。此外,他們的結果還表明,如果這兩個腦區中的一個失去功能,另一個就會補充介入。

爲了得出結論,Breska和Ivry比較了帕金森氏症和小腦病變患者使用定時或“一時的”線索來集中注意力的程度。測試過程中電腦屏幕上以不同的速度閃過紅、白、綠方塊序列,受試者需要一看到綠色方塊就按下按鈕。白色的方塊用於提醒綠色方塊即將出現。當紅色、白色和綠色方塊都遵循穩定的規律出現時,小腦病變患者對這些規律信號反應良好。而在另一種情況下,即彩色方塊遵循更復雜的順序,且紅色和綠色方塊之間有不同的間隔時,這一序列對於帕金森病人來說較容易記憶。Ivry說:“我們發現,小腦病變患者在記憶非規律性時間線索時有障礙,而帕金森病患者則是記憶規律性線索時有障礙。”

最終,研究結果證實:大腦使用兩種不同的機制進行預期計時,挑戰了單一大腦系統處理我們所有計時需求的理論。

Breska說:“我們的研究結果表明,人類至少進化出了兩種不同的方式來預測時間。基於規律的計時神經系統對世界上有規律的事件非常敏感,比如音樂。而間歇性計時系統則可以提供更廣泛的預測能力,即使在沒有規律信號的情況下也能對時間表現出敏感性。”

編譯:小貝 審稿:三水 責編:唐林芳

期刊來源:《美國國家科學院院刊》

原文鏈接:https://www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181120151851.htm

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