你的大脑经历时间如何

告诉时间

时钟设备是由人类引起的测量时间。通过社会契约,我们同意根据时钟时间协调自己的活动。不过,你的大脑不能感知的持续时间与标准时间单位分钟和小时在你的手表。签名的时间在我们的经历和记忆属于一个完全不同的俗人。

在进化的过程中,生物包括人类开发了多个生物钟来帮助我们跟踪的时间。区分大脑的各种计时员不仅是时间的尺度来衡量,而且神经时钟调整的现象。一些计时员由外部流程设定,比如的生物钟调到白天的兴衰。这个钟每天帮助生物适应的节奏。

其他计时员设定的现象更多的内在根源,如海马细胞,形成一个domino-like连锁信号精确跟踪时间跨度10秒。

今天,我们知道很多关于大脑的机制用于测量小时间尺度秒。

所知甚少,然而,关于大脑使用的时间表来记录我们的经历和记忆,可以持续数秒到数分钟内到小时。

一个神经时钟为经验丰富的时间

神经时钟跟踪时间期间的经历正是阿尔伯特·曹和他的同事们在挪威科技大学Kavli系统神经科学研究所认为他们已经发现了。通过记录大脑细胞的人口研究人员发现大脑深处,强大的时间编码信号。

“我们的研究揭示了大脑如何有意义的时间作为一个事件是有经验的,”陶说。“网络不明确的编码时间。我们测量的是相当主观时间来源于不断流动的体验。”

神经时钟运行通过组织我们的经验进入有序的事件序列。这次活动引起大脑的主观时间的时钟。在经历经验,一连串的事件,因此主观时间的物质生成并衡量大脑。

时间和空间记忆在大脑中

“今天,我们有一个相当好的理解我们的大脑进程空间的方式,而我们的知识的时间不太连贯”,莫泽教授说。

在大脑中“空间相对比较容易进行调查。它由专业致力于特定功能的细胞类型。他们一起构成的螺母和螺栓系统”,他说。

2005年,梅·布里特和爱德华•莫泽发现网格细胞映射我们的环境在不同尺度空间划分成六角形单位。2014年,莫泽分享了诺贝尔生理学或医学奖与他们的同事和伦敦大学学院的导师约翰·奥基夫的发现大脑细胞构成的定位系统。

2007年,灵感来自莫泽的发现空间网格编码细胞,then-Kavli研究所博士生阿尔伯特·曹着手破解代码中发生了什么神秘的横向内嗅皮层(LEC)。大脑的这个区域是旁边内侧内嗅皮层(MEC),他的上司,莫泽,发现网格细胞。

“我是希望能找到一个类似的关键操作单元,揭示了功能性神经网络”的身份,曹说。任务被证明是一个耗时的项目。

“似乎没有这些细胞的活动模式。信号改变,莫泽教授说。

只是在过去的几年中,研究人员开始怀疑,的确是随时间变化的信号。突然开始记录数据是有意义的。

“时间就是一个non-equilibrial过程。它总是独特而改变,”教授莫泽说。“如果这一网络的确是编码时间,信号会随时间变化,以记录体验独特的记忆。”

技术进步

所需的莫泽只有解码信号的一个网格单元发现中是如何编码的空间内嗅皮层内侧。解码时间内嗅皮层外侧被证明是一个更复杂的任务。只有当观察活动的细胞,曹和他的同事们能够看到信号编码的时间。

“活动在这些神经网络分布式机制本身可能在于在网络连接的结构。它可以做成各种独特的模式意味着高水平的可塑性,”教授莫泽说。“我相信分布式网络和活动可能的组合结构在未来更值得关注。这项工作,我们发现一个区域活动强烈相关事件或经验的时候,它可能会打开一个全新的研究领域。”

时间的形状

时间的结构一直是有争议的话题,哲学家和物理学家一样。新发现的大脑机制的情景能告诉我们如何感知时间?是我们的感知时间的线性像流动的河流,还是周期性的像一个轮子或螺旋?卡夫的数据研究表明两者都是正确的,和时间编码信号的网络可以采取许多形式根据经验。

2016年,博士生Jørgen糖加入卡夫项目执行一套新的实验,测试假设情景的LEC网络编码的时间。在一个实验中老鼠被介绍给广泛的经验和选择行动。自由地到处跑,调查和追逐的巧克力在访问一系列的开放空间环境。

“时间信号的独特性在这个实验表明,老鼠有一个很好的记录的时间和时间序列的事件在整个实验持续了两个小时,“糖说。“我们能够使用时间编码的信号网络来跟踪什么时候在实验中各种事件发生。”

在第二个实验中,窄范围的任务更加结构化的经验和行动选择。老鼠被训练去追逐一些巧克力在左转或右以迷宫。

”这个活动,我们看到了时间编码信号改变性格独特的序列的时间重复,部分重叠的模式,”陶说。“另一方面,时间信号在重复性任务变得更加精确和可预测的。数据显示,老鼠有一个雅致的理解世事在每圈,但贫穷的理解从膝盖到大腿上,从开始到结束整个实验。”

莫泽教授说,研究表明,通过改变你参与的活动,你的经验的内容,你可以改变LEC的信号,因此你对时间的感知的方式。

简单的事实

情景记忆是什么?

你的回忆能力和精神体验从具体事件的过去被称为情景记忆。这是记忆的类型,你可以想象和谈论。情景记忆是显式的,它的内容总是固定一个时间和地点。简单的说,情景记忆的成分(内容),(位置)和(时间)。大脑区域称为内侧内嗅皮层映射位置空间尤为重要。这项研究表明,内嗅皮层外侧可能是重要的将体验到时间上下文。信息从这两种结构在海马体形成情景记忆。

大脑的主观时钟坐落在哪里?

研究人员记录了时间信号从一个神经网络的横向内嗅皮层(LEC)。LEC,内侧内嗅皮层(MEC)和海马(Hipp)海马结构的组件,这是位于左和右颞叶皮层的大脑。

有经验的时间是什么?

主观体验是衬底,我们的时间观念。正如我们所感知到的时间。主观时间。心理时间。有经验的时间。思维的时间。情景。这苍蝇当你开心的时候,可以当你等待的时候,和几乎涉及到逮捕的分裂秒灾难,其实质关系,相对于编织成多个方面的经验。

这篇文章被转载材料提供的卡夫研究所神经系统神经科学中心计算。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考:

曹,。、糖、J。陆,L。王,C。Knierim, J·J。莫泽,M。&莫泽,依(2018)。积分时间内嗅皮层外侧的经验。自然。doi: 10.1038 / s41586 - 018 - 0459 - 6