你的大腦有兩個生物鐘？

今天早晨你上班準時嗎？除了感謝交通大神的保佑外，你還得抽時間感謝一下自己的大腦。大腦內部異常精確的生物鐘使得我們可以感知時間的流逝，這項技能對於實現許多日常功能尤為重要。如果缺乏追蹤時間流逝的能力，我們早上可能會在浴室里一直耗下去。要是沒有某種不安的感覺在提醒，我們很可能開得過久而錯過了固定的高速出口。

但是，大腦如何生成這個可精確調節的心理時鐘呢？神經科學家認為，我們有不同的神經系統來處理不同類型的時間，比如，維持晝夜的節奏，控制精細的身體運動時機，以及感知時間的流逝。直到前不久，多數的神經科學家仍然相信後一種時間處理——就是那種會警告你吃早餐耽誤的時間太久了的——是由同一個大腦系統支持的。然而，新的研究表明，單一神經時鐘的模型可能過於簡單了。近期，加州大學歐文分校的神經科學家在《神經科學期刊》上發表了一項新的研究，該研究表明大腦實際上有另一套方法來感知時間流逝。該作者還提出，這第二套生物鐘不僅與主神經的時鐘平行工作，甚至還有可能與之競爭。

過去的研究表明，大腦中一個叫紋狀體的區域是我們中心生物鐘的核心，它與周圍的大腦皮層整合時間信息。比如，當人們留意時間過去多久時，紋狀體就會被激活；然而，對於帕金森氏綜合症患者，他們缺乏時間的概念。帕金森氏綜合症是一種神經功能退化病，打斷了患者大腦中對紋狀體的輸入。

對於時間流逝的感知，要求大腦不僅能夠測量時間，還得保持對時間流逝的動態記憶。科學家們早已發現，大腦中一個叫海馬體的區域對經驗記憶非常重要。現在，他們相信，該區域在記憶時間流逝方面同樣重要。對動物腦部生物電的紀錄研究表明，海馬體內的神經元會對特定時刻有反應，但追蹤事件並非一定需要海馬體的參與。值得注意的是，海馬體受到損傷的人仍然可以精確記住短期時間的流逝，但記憶長的時間間隔則會產生困難。這些發現暗示，海馬體對響應某些時間信息很重要，但不是對全部信息都重要。若如此，這個時間編碼用來做什麼，為什麼會這麼有選擇性？

研究人員試圖通過訓練大鼠區分不同的時間間隔來解開這個迷團。他們通過獎勵機制來訓練大鼠選擇不同的氣味，從而能夠讓大鼠顯示出它們感知到的時間流逝。在一些試驗之前，科學家還給大鼠注射了一種能夠暫時抑制海馬體活動的試劑。這樣，他們就可以測試正常工作的海馬體對區分不同時間間隔的必要性。

同對照組大鼠一樣，海馬體不工作的大鼠可以區分較大的時間間隔（比如，3分鐘和12分鐘），但對於相似的時間間隔（比如 8 與 12 分鐘）卻束手無策。這表明海馬體對區分相似的時間間隔很重要，但對於差異很大的間隔卻不是必須的。但奇怪的是，這種模式僅僅在較長的時間跨度下成立；海馬體不工作的大鼠不僅能區分較短尺度的時間間隔（比如 1 比 1.5 分鐘），並且能夠區分得更好。

所以，海馬體響應時間流逝時，它還扮演著一個特別的角色。它特別能夠區分大尺度下的相似時間間隔——大約是幾分鐘。當你知道自己沐浴了10 分鐘而不是15 分鐘時，你應該感謝自己的海馬體。但當你感知到1和1.5分鐘，或者20分鐘與1 小時的差異時，則是其它的大腦區域接管了內部計時器。

儘管海馬體具備這樣高度特化的功能有點怪，但這與我們已知的它在其它方面功能相符。海馬體最出名的是它分區重疊物體或交叉經驗的能力，即一種稱為模式分離的過程。這個研究表明它的模式可分辨經驗的多個層面，探測到物體、場所和時間間隔的微妙差異。

對於按秒計時發生的事情，海馬體可能不會察覺，但我們的確能夠追蹤這些很快速的瞬間。考慮到紋狀體可追蹤以秒為單位的時間，作者認為海馬體和紋狀體可能會相互競爭，比如海馬體休息時，紋狀體可能會比平時工作得更高效。儘管我不建議你損壞自己的海馬體（那樣你會招致更嚴重的問題），但那樣做在理論上的確會強化你追蹤極短時間間隔的能力。

目前仍不清楚這種抑制關係是相互的還是單向的。如果海馬體和紋狀體確實是獨立的、競爭的時鐘，紋狀體會抑制海馬體嗎，會像海馬體削弱紋狀體一樣嗎？科學家已知紋狀體損傷會招致一大堆時間處理上的故障。但是，將海馬體調整到高速檔會帶來特別的超能力嗎——比如特別能夠區分相似的長時間間隔？這還需要進一步的研究。

因此，如果你明天上班準時，要感謝的不僅僅是一個，而是你大腦內部的多個時鐘，和一個健康的海馬體。

（作者：心蛛）

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