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千鈞一發之時,你的大腦竟然開啟了慢動作模式?時間并沒有變慢CFF差異的奇妙之處

千鈞一發之時,你的大腦竟然開啟了慢動作模式?時間并沒有變慢CFF差異的奇妙之處

我們對時間的體驗是否比記憶更糟糕?

伊萬·阿馬托

封面:葉萊妮·德博

認知科學 認知科學

沒有什麼比在危機時期更能赢得大腦的注意力了。著名記者兼評論員約翰·霍肯伯裡(John Hockenberry)說,他在大約40年前就經曆過這一刻。即使在今天,那一刻仍然在眼前,經常在他的腦海中。用他的話說,這就像放慢腳步。

在2014年6月初于紐約舉行的世界科學節上,霍肯伯裡發起了一場關于時間感覺的小組讨論。"大約38年前,我騎在賓夕法尼亞州的一條高速公路上,"他坐在輪椅上回憶道。我睡在車後座上。我醒來發現司機也睡着了。車子不在路上。坐在旁邊的乘客看起來好像在慢慢地穿過司機,抓住方向盤,耗盡他的全部力量轉過身來,然後汽車開始向右漂移。然後我們慢慢地撞上了護欄,車子在空中翻轉,我的直覺即将改變。"

千鈞一發之時,你的大腦竟然開啟了慢動作模式?時間并沒有變慢CFF差異的奇妙之處

— 李恩浩

退休的消防隊長理查德·加薩韋(Richard Gasaway)稱這種明顯延緩時間的行為是"緊張的時間扭曲",可以被廣泛了解為"快速意識"。為了研究态勢感覺,寫部落格和發表演講,加瑟薇進行了數百次采訪。從中,他得出結論,"這種現象折磨了很多急救人員。加薩韋認為,他也親身經曆了"神經時間扭曲"。這強化了他的信念,即這種現象是整體壓力反應的一部分。"對于第一響應者來說,這是一種危險的現象,因為它扭曲了我們的态勢感覺并影響了決策過程,"他說。

但是,神經學時間扭曲是事實還是幻覺?貝勒醫學院的大衛·伊格爾曼(David Eagleman)進行了一項實驗來回答這個問題。他和他的同僚們發明了一種類似手表的"感覺秒表"。此秒表來回顯示紅色數字及其負片圖像(明亮的紅色背景和未亮起的數字)。秒表來回顯示的速度快于圖像的臨界融合頻率(臨界融合頻率,CFF),這是在來回切換中可以融合均勻圖像的門檻值。伊格曼假設,如果他能在人們看秒表時吓到他們,他們的CFF就會飙升到慢動作感覺模式。這樣,他們就可以立即看到秒表上的數字。

秒表在兩種類型的螢幕之間來回切換,一種是數字紅燈,背景不發光,另一個是相同的數字,但數字不發光,背景是紅色。

<h1>時間沒有慢下來</h1>

為了進行實驗,艾格曼帶領20人來到達拉斯的零重力遊樂場。他将參與者帶到一個名為"空心地牢"的16層蹦極設施,在那裡他們可以用秒表從31米高處自由下降,直到他們線上降落。參與者被要求在2.5秒的恐慌着陸期間密切關注秒表。一名參與者一直閉上眼睛,是以她沒有提供任何資料。

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其他參與者的資料清楚地表明,在秋季沒有人能看到這些數字。然而,當他們估計自己的下落時(腦海中的記憶伴随着秒表來記錄時間),他們估計平均時間比那些看着他們自由墜落的人長三分之一以上。艾格曼總結說,在這種折磨人的情況下,放慢時間的主觀體驗是一個記憶的過程,而不是對時間的真實感覺。簡而言之,時間對任何人來說都不會慢下來。"在正常情況下,大多數通過感官中心的東西你都會忘記,"Igerman解釋說。但在危及生命的情況下,一切都被記錄下來并儲存在記憶中。因為大腦不習慣這種高密度的記憶,他繼續說道,"它會明白,這一切都必須慢慢發生。"[1]

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— 野間酒吧

但是,如果受試者沒有受到"危機來臨"的影響,而是有某種精神或認知障礙呢?Igman及其同僚要求精神分裂症和對照組的受試者從一系列快速閃爍的螢幕中識别刺激(如字母,圖檔和面孔)。結果顯示,"對于精神分裂症患者來說,高達100毫秒的閃光可能長達120毫秒,"伊格曼說。他推測,感覺水準的20%差異可以掩蓋高認知能力的時間混亂。例如,這使得一個人傳統的自言自語很難描述。艾格曼說,在這種情況下,精神分裂症患者經常聽到的聲音很可能是因為他們主觀地試圖了解這種時間混亂的經曆。[2]

根據發表在《動物行為》(Animal Behavior)上的一項跨物種分析,人類臨界融合的有限頻率表明,人類屬于一個更大的群體,其中包括動物世界中的許多動物。人類的平均CFF是每秒60個頻閃,這就是為什麼電視的頻閃速度等于或更高。在動物世界中,Bufo marinus的CFF可以低至6.7,地松鼠的CFF可低至108,普通綠頭蒼蠅的CFF可低至240。一般來說,代謝率較高或體型較小的動物具有較高的CFF。

<h1>CFF差異的奇迹</h1>

這些差異化的CFF值似乎提供了一些很好的解釋。難怪蒼蠅如此輕易地逃脫了。高達240的CFCs可以讓他們看到你在糖漿中掙紮時向它揮舞的手。鳥類表演錯綜複雜的植被的空中特技呢?CFF有100個,它們可能會以超人的速度在視覺上環顧四周,是以它們可以在空中進行更快的調整。

有證據表明,這個時間因素對地球上的生态競争至關重要。文章的作者之一,動物行為,安德魯傑克遜,是都柏林三一學院的動物學家。"時間感覺可能是生态區位分化的一個重要但被忽視的名額,"他說。例如,在捕捉鱿魚時,冷血劍魚會導緻溫熱的血液湧入眼睛,以增加其CFF值。"當他們想在深海冷水中捕捉相對緩慢移動的鱿魚時,這種能力必須給他們帶來巨大的優勢,"傑克遜說。這樣,箭魚就不時地像是另一個訪客......鱿魚生存的機會很小。"人類不能通過将溫熱的血液進入眼睛或大腦來增加CFF。這樣做就像将人體組織加熱到熱狀态,撕裂蛋白質并迫使細胞自殺。

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話雖如此,傑克遜認為,人們的FFF可能略有不同,這也可以幫助我們解釋性格,才能,選擇和感覺上的差異。"如果一個人的CFF高于團隊的其他成員,那麼他實際上有潛力快速做出反應,這種速度對團隊的其他成員來說是不可思議的,"他說。我想知道這是否解釋了這種現象:有時當你踢足球時,你很熟練,可以很容易地傳球給别人。你會覺得球對你來說很慢。傑克遜手頭研究了一些關于人們如何出生時具有不同臨界融合頻率以及人們在不同情況下的CFF如何變化的研究。"最有趣的是,這些差異是否會對我們的生活産生影響,"他說。

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— 大嘴巴

傑克遜正在申請資金來研究這些問題。"如果錢不是問題,他很樂意招募像李小龍和勒布朗詹姆斯這樣的快速移動的狂熱分子,因為我們可以相信他們對于他們驚人的國術來說是偏僻的CFF,"他說。至于CFF與認知之間可能存在的聯系,傑克遜說,他對微妙的線索很感興趣,比如低CFF的人是否能注意到面部表情。傑克遜還想探索另一件事:我們是否可以訓練人們改善他們的CFF,以提高運動表現或幫助治療時間關鍵型疾病。

研究人員警告說,到目前為止,我們擁有的少量資料不足以确定CFF與主觀時間感覺之間的聯系,更不用說得出有關人類CFF的任何結論了。但是,動物與動物、普通人與精神疾病患者之間的差異,以及對時間的主觀體驗,給我們留下了一個值得深思的問題:會有人像箭魚一樣生活在另一個時間次元嗎?

引用

[1] Stetson, C., Fiesta, M.P., &amp; Eagleman, D.M.在可怕的事件中,時間真的會慢下來嗎?PLoS One 2, e1295 (2007).

[2] 帕森斯等人精神分裂症中時間整合延長。神經心理學51,372-376(2013)。

[3] Healy, K., McNally, L., Ruxton, G.D., Cooper, N., &amp; Jackson, A.L. 代謝率和體型與時間資訊的感覺有關。動物行為 86, 685-696 (2013).

翻譯:溫安娜

稽核:曹安傑

版面: 福賽斯

作者簡介:

伊萬·阿馬托

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居住在馬裡蘭州西爾弗斯普的科技作家。他是D.C Science Cafe的經營者。

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