2024年ももう2ヶ月近く経ちますね。脳は速度を感知するためにこのメカニズムを発達させた

古代人にとって、冬は氷、雪、そして泥道を意味していました。退屈を避けるために、春の到来を家で待っていた古代の人々は、「新年を祝う」という習慣を発明しました。

2024年の龍年は、まるで時間が原点に戻って再び始まったかのように、人々は古いものに別れを告げて新しい年を迎え、すべてのものの更新と新しい年の始まりを祝います。 「お正月」や「お祭り」は人間の思考の産物であるだけでなく、「時間」さえも人間の脳が作り出した概念です。

よく考えてみると、時間は目に見えず触れることもできず、実体ではないことがわかります。しかし、時間感覚は日常生活に浸透しており、人々が世界を理解し認識するための基礎となっています。それがなければ、イベントの順序を区別することが難しく、タスクを完了する方法を議論する方法がありません。このため、人間の脳は「過去、現在、未来、秒、分、時間、日、月、年」などの関連概念を作り出し、時間がどこにでも存在し、川のように静かに流れているように感じさせます。 1978 年、神経科学者のポッパーは「基本的な時間体験」という用語を作り出した。これには、持続、非同時性、順序、過去と現在、時間の経過などの変化する認識が含まれる。では、人間の脳は時間をどのように認識するのでしょうか?

研究者たちは、人間の脳には、さまざまな方法で時間情報を処理するかなり広い領域があると考えています。ある部分はミリ秒レベルで情報を処理し、ある部分は分または時間レベルで情報を処理し、ある部分は日から年レベルで情報を処理しま す。上側頭回の機能は、音声情報をミリ秒レベルの精度で処理することです。研究者らは、マーモセットなどの実験動物をさまざまな持続時間の音信号にさらし、上側頭回のニューロンが規則的な変化を示すことを発見した。持続時間が長くなるにつれて、一部のニューロンの発火頻度が増加した。一部のニューロンの発火頻度は持続時間が長くなるにつれて減少し、ニューロンの放電のタイミングは、音信号の前部、中間部、または後部セグメントなどの特定の位相に固定することができ、音信号の持続時間をより適切にエンコードできるようになりました。ここでの持続時間の認識は、絶対的な持続時間ではなく、相対的な持続時間、つまり速いか遅いかという感覚です。

人間の脳には、時間を記録する能力を持つ領域が複数あります。これらの脳領域には役割分担があり、例えば、新線条体は時間情報を保存し、頭頂葉は時間経過に伴う注意を制御し、前頭前野はタスクを実行する際に関連する時間情報をエンコードします。被験者が時間の見積もりを明示的に求められず、ボールをキャッチするときにボールが目の前に飛んでくるタイミングを予測するなど、タスクを完了しながら時間について予測する必要がある場合、前頭葉、頭頂葉、運動皮質、小脳が興奮します。

人間の脳による出来事の継続時間の認識は、体内時計と関係があります。人間の体内時計の中心は視床下部の視交叉上核にあります。体内時計が外部環境に依存するかどうかを証明するため、NASAの科学者たちは、非常に自制心のある女性を選び、地下30メートルの自然の洞窟で日光のない状態で210日間一人で暮らすよう依頼する実験を行った。 6週間規則正しい生活を送った後、体内時計が乱れ始め、時間の感覚が曖昧になってきました。 130日目に、不快感が増したため彼女は実験を断念した。北極圏内に位置するソマロイ島の住民は、毎年4か月以上も極昼と極夜を経験し、時間の感覚が混乱しています。彼らは最終的に「時間」を捨てて、自分の仕事やスケジュールを好きなように調整することを決意します。

過去の出来事の継続時間に関する人間の脳の認識は、記憶内の情報量に関係しています。過去 1 年間に印象的な出来事がたくさん起こった場合、時間の流れが非常にゆっくりであると感じるでしょう。過去 1 年間に起こった出来事が似ていて、心に記憶の痕跡をあまり残さない場合、私たちは時間があっという間に過ぎたと感じ、「時間はどこへ行ってしまったのだろう」とため息をつくでしょう。仕事や生活に没頭している人もいます。一つのことに集中していると、あっという間に一日が過ぎてしまうような、時間の感覚が感じられなくなります。

新しい年に、私たちは時間の魔法を心で理解し、時間の意味を再定義することができますように。

（著者は華中師範大学の准教授であり、中国神経科学学会の科学普及および継続教育委員会の委員である）