導(dǎo) 讀
讓我們假設(shè)所有音樂(lè)播放器和流媒體的引擎都出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題：每首曲子的時(shí)間線都坍塌了，每個(gè)音符、每句歌詞都擁擠在一個(gè)節(jié)拍里播放完畢。你還有可能享受音樂(lè)嗎？音樂(lè)是一種基于線性時(shí)間的藝術(shù)，剝離時(shí)間，它的編排會(huì)立刻失去意義。
你看電影時(shí)是否有使用倍速的習(xí)慣？假設(shè)影像里的人物角色的行動(dòng)都陡然加速到1.5倍，上下嘴唇快速翻動(dòng)，全然不是自然的人類狀態(tài)。即使他們連環(huán)炮一般地吐出臺(tái)詞，字與字連成一片，你也依然能輕易聽(tīng)懂。這是由于我們的大腦很擅長(zhǎng)把大塊的句子分塊、切片，我們捕捉句子間細(xì)微的間斷，以準(zhǔn)確理解整句話。如果你嘗試過(guò)2倍速，就會(huì)發(fā)現(xiàn)雖然略微費(fèi)點(diǎn)勁，但你仍舊可以適應(yīng)。3倍或以上呢？大部分視頻網(wǎng)站就不再支持了。
理解話語(yǔ)和欣賞音樂(lè)有一個(gè)共同點(diǎn)：兩項(xiàng)任務(wù)都需要有一條人腦能充分體驗(yàn)的時(shí)間線。一個(gè)運(yùn)行良好的神經(jīng)系統(tǒng)能保證人在秒的尺度上分出時(shí)間間隔，學(xué)會(huì)正確地為粘連的信息“下刀”。
記憶也是使人得以理解和運(yùn)用時(shí)間的重要功能。
你或許聽(tīng)說(shuō)過(guò)一類被稱為“順行性遺忘癥”的失憶癥，患者保留了患病以前的記憶，但不能再形成新的記憶。順行性遺忘癥患者亨利 • 莫萊森（Henry Molaison，下文稱 H•M）在一次顳葉切除手術(shù)后永遠(yuǎn)活在了1953年：他無(wú)法記住新的總統(tǒng)是誰(shuí)，不記得之后的幾十年里與他天天見(jiàn)面的醫(yī)生，也不能在鏡子里認(rèn)出老去的自己。他的記憶保質(zhì)期是20秒，如此短的記憶時(shí)間在腦科學(xué)史上也是孤例。換句話說(shuō)，他失去了感受分鐘的能力。
那么世上是否有患者連秒級(jí)的時(shí)間也無(wú)法感受呢？目前尚未有這樣的患者記錄在案。即使是H•M也能區(qū)分秒級(jí)的間隔，能進(jìn)行基本的對(duì)話。而這種區(qū)分時(shí)間的能力能讓他進(jìn)行更復(fù)雜但不自知的任務(wù)學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)人員曾讓H•M每天練習(xí)做一個(gè)小任務(wù)，即看著鏡像，在紙上描摹一個(gè)指定的五角星圖案。實(shí)驗(yàn)人員每天都重復(fù)一遍任務(wù)要求。無(wú)法儲(chǔ)存記憶的H•M每天都欣然接受這個(gè)“嶄新”的任務(wù)，從不記得做過(guò)這樣的練習(xí)。但隨著實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，H•M竟越發(fā)進(jìn)步，完成任務(wù)所需的時(shí)間越來(lái)越短——他健忘的大腦中的某處仍然能儲(chǔ)存對(duì)這項(xiàng)任務(wù)的工作記憶（working memory），而他絲毫不自知。
我們?nèi)绱诵枰�理解時(shí)間的能力，卻很少思考我們是如何感知、記錄時(shí)間的。神經(jīng)科學(xué)家好奇的正是這一點(diǎn)：究竟是大腦里的哪一塊區(qū)域在忠實(shí)地編碼時(shí)間？感受時(shí)間和感受空間的機(jī)制相同嗎？作者在書(shū)中用了多個(gè)比喻來(lái)幫你想象這群記錄時(shí)間的神經(jīng)元：池塘中的漣漪、夜晚亮著燈的摩天大樓、廚房里煮溏心蛋的計(jì)時(shí)器……這一策略正對(duì)應(yīng)了人在理解抽象概念時(shí)最喜歡的方式：打比方。而在理解時(shí)間的概念時(shí)，空間正是最好的比方。書(shū)中“神經(jīng)科學(xué)中的時(shí)間空間化”一章中舉了很多準(zhǔn)確、生動(dòng)的例子，讓人心服口服。讀起來(lái)你會(huì)頻頻感到驚奇：平常嘴邊用來(lái)描述時(shí)間的話原來(lái)如此忠實(shí)地反映了你腦海中對(duì)時(shí)間的想象。
大腦能做的遠(yuǎn)不止記錄時(shí)間。大腦是一臺(tái)時(shí)光機(jī)，它不僅允許你穿梭到過(guò)去，還讓你“改變”它；它也允許你旅行到尚未確定的多個(gè)可能的平行宇宙，為自己的未來(lái)做打算�？茖W(xué)家將此稱為“精神時(shí)間旅行”（mental time travel）。寫(xiě)下每一條to do都涉及至少一次精神時(shí)間旅行：“上一次我決定讀完一本書(shū)是什么時(shí)候”是訴諸過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)；“今天下午我能趕在任務(wù)截止時(shí)間之前完成任務(wù)嗎”是思考未來(lái)事情發(fā)展的多種可能性；“要是沒(méi)能完成，我只好祈求寬限幾天了”是就未發(fā)生的可能性做準(zhǔn)備。你不僅能分辨過(guò)去和當(dāng)下，推測(cè)未來(lái)，還有能力“反事實(shí)”地思考過(guò)去——我要是早點(diǎn)起床就不會(huì)錯(cuò)過(guò)這班車了。這種反事實(shí)思考（counter-factual thinking）能力讓人能夠避免再次出現(xiàn)錯(cuò)誤、身處險(xiǎn)境，以求得生存，而反事實(shí)思考能力正依賴于我們大腦中鋪陳好的時(shí)間線。記錄和利用大腦中的時(shí)間線是日常決策的基礎(chǔ)，也是人類文明的基石。
當(dāng)然，時(shí)間不僅僅是神經(jīng)科學(xué)家試圖理解的概念。物理學(xué)家探究時(shí)間的本質(zhì)，相對(duì)論刷新了人們的時(shí)空觀；歷史學(xué)家探究和比較各地區(qū)的歷法和編年；哲學(xué)家對(duì)時(shí)間的本體感到頭疼，試圖反思時(shí)間與存在的復(fù)雜關(guān)系；社會(huì)學(xué)家對(duì)工業(yè)時(shí)代以后的人們把時(shí)間看作勞動(dòng)單位和商品尤其感興趣。他們?cè)诟髯缘膶W(xué)科范疇得出的結(jié)論往往互不相容，甚至曾經(jīng)引發(fā)大論戰(zhàn)——愛(ài)因斯坦發(fā)表相對(duì)論后，他同哲學(xué)家柏格森的世紀(jì)之辯至兩人離世也沒(méi)有塵埃落定。在“時(shí)間：這到底是什么”一章中，作者毫不吝嗇地花大量篇幅向你展示了時(shí)間的多個(gè)側(cè)面——在時(shí)鐘、主觀感受之外，時(shí)間在更深層意義上究竟是什么。
今天，事物的發(fā)展、變化、衰敗的速度都令人瞠目。工業(yè)時(shí)代后，時(shí)間通過(guò)時(shí)鐘、上班時(shí)間表、學(xué)年歷以某種實(shí)體的形式表現(xiàn)出來(lái)——它是早晨起床到上班中間的一小時(shí)，是會(huì)議進(jìn)行的大半個(gè)下午，是“番茄鐘”為高效工作定制的 25 分鐘。我們不得不或主動(dòng)，或被動(dòng)地學(xué)習(xí)時(shí)間管理，似乎散亂的時(shí)間是桌面上沒(méi)收拾好的物件，需要一塊塊分類裝進(jìn)抽屜。
我們不僅需要整理時(shí)間，還需要把它緊緊抓牢，以防一不留神它就被彈出的通知、吸引眼球的節(jié)目和好玩的游戲這些“竊賊”給“偷”走。即使我們睡著了，時(shí)間也不會(huì)停歇。我們會(huì)花費(fèi)整個(gè)早晨回顧“錯(cuò)過(guò)”的時(shí)間，從躺在被窩里看熱門(mén)消息、盯著聊天框刷牙，到單手吃早餐以刷新郵件和推送。昨夜今晨發(fā)生了什么？報(bào)刊、新聞專門(mén)開(kāi)辟這樣的欄目，為人們講述在他們閉上眼睛的時(shí)間里都發(fā)生了什么新鮮事，緩解“一覺(jué)醒來(lái)錯(cuò)過(guò)整個(gè)世界”的焦慮感。
我們已經(jīng)習(xí)慣和數(shù)字共處，即便是時(shí)間這樣看似抽象的概念，也不免成為具體的計(jì)量和價(jià)值單位。我們總是把時(shí)間當(dāng)作抽象的計(jì)量。但其實(shí)構(gòu)成時(shí)間流逝這種生命體驗(yàn)的不是抽象的概念，而是穩(wěn)健的腳步聲由近而遠(yuǎn)，是濕潤(rùn)的風(fēng)從左半邊臉頰滑到右手指尖，是閱讀這段話的過(guò)程中你的兩次眨眼，是長(zhǎng)出的胡子，是磕碰出的傷口的逐漸泛青。一些神經(jīng)科學(xué)家認(rèn)為，與其說(shuō)是時(shí)間在變，不如說(shuō)是總有在持續(xù)變化中的運(yùn)動(dòng)。
原則上，任何能以可復(fù)制方式重復(fù)的物理現(xiàn)象，都能用于判斷時(shí)間——這也是愛(ài)因斯坦和他的同事英費(fèi)爾德的觀點(diǎn)。假如一盆多肉的生長(zhǎng)有一條固定的“進(jìn)度條”，那么一旦掌握這一“進(jìn)度條”，我們就能用它來(lái)判斷時(shí)間。大腦記錄時(shí)間使用的就是類似的機(jī)制。神經(jīng)元能響應(yīng)外界物理現(xiàn)象，用不同的放電頻率來(lái)編碼整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化，從而幫你判斷時(shí)間。具備這種判斷時(shí)間的能力的神經(jīng)元很神奇地普遍存在于各個(gè)腦區(qū)，甚至包括肝細(xì)胞。因此，體驗(yàn)時(shí)間更像是全身浸泡在浴缸中，有意識(shí)或無(wú)意識(shí)地、均勻或不均勻地，你的身體各處都在體驗(yàn)時(shí)間。換句早就不流行的話說(shuō)，宇宙是由故事組成的，這里的故事很大一部分就是體驗(yàn)。
但正如前文說(shuō)過(guò)，這些能判斷和存儲(chǔ)時(shí)間體驗(yàn)的神經(jīng)元與細(xì)胞（又稱時(shí)間細(xì)胞）能做的事情遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止判斷時(shí)間。時(shí)間細(xì)胞組成了一臺(tái)在你體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的“全棧時(shí)光機(jī)”，不僅能把時(shí)間同你所在的空間關(guān)聯(lián)，也能帶你回憶、讓你思考未來(lái)。這本書(shū)不僅是一本大腦時(shí)光機(jī)的說(shuō)明手冊(cè)（雖然這聽(tīng)起來(lái)已經(jīng)足夠有趣了），更是一次路線新奇有趣的時(shí)光機(jī)體驗(yàn)。作者迪恩•博南諾是一位熱情又博學(xué)的解說(shuō)人，他將這些有關(guān)過(guò)去與未來(lái)、物理學(xué)、文化以及神經(jīng)科學(xué)的故事娓娓道來(lái)。相信你在途中一定會(huì)不時(shí)停下來(lái)琢磨某一個(gè)有意思的科學(xué)發(fā)現(xiàn)或者論點(diǎn)，回想或推測(cè)你的個(gè)人體驗(yàn)，然后繼續(xù)踏上這趟精神的時(shí)間旅行。
本文作者
漢那：“神經(jīng)現(xiàn)實(shí)”譯者與播客主理人之一，本科就讀于加州大學(xué)圣地亞哥分校認(rèn)知科學(xué)專業(yè)。寫(xiě)作者、設(shè)計(jì)實(shí)踐者。
致 謝
時(shí)鐘時(shí)間是終極的平等裝置。每個(gè)人的每一天，都擁有86 400秒。人們寫(xiě)了數(shù)之不盡的書(shū)來(lái)幫助我們充分利用每一天的分分秒秒。心理學(xué)家菲利普 • 津巴多建議，我們應(yīng)該把自己的時(shí)間，尤其是所謂的自由時(shí)間，看作包裝好的禮物，只送給我們最珍視的人或活動(dòng)。我要感謝許多把寶貴時(shí)間贈(zèng)送給我的朋友和同事，如果沒(méi)有他們，本書(shū)就不可能出版面世。
我長(zhǎng)久以來(lái)對(duì)大腦怎樣判斷時(shí)間充滿興趣，并投入了大部分科學(xué)生涯意圖解答。本書(shū)就是這種好奇心的產(chǎn)物。在這趟旅途中，我從計(jì)時(shí)領(lǐng)域無(wú)數(shù)頂尖研究人員的工作和鼓勵(lì)中獲益匪淺，我尤其感謝以下諸君的支持：Richard Ivry、Michael Mauk 和 Warren Meck。我還要感謝這一領(lǐng)域另一些朋友的教導(dǎo)與智慧：Domenica Bueti、Catalin Buhusi、Jenny Coull、Mehrdad Jazayeri、Hugo Merchant、Matt Matell、Kia Nobre、Virginie van Wassenhove 和 Beverly Wright。
寫(xiě)一本書(shū)的樂(lè)趣之一，是在個(gè)人所從事的狹窄科學(xué)領(lǐng)域之外的探索之樂(lè)。撰寫(xiě)本書(shū)時(shí)，我決定對(duì)簡(jiǎn)單的時(shí)間物理學(xué)稍加涉足，感謝那么多物理學(xué)家和哲學(xué)家耐心地回答我關(guān)于時(shí)間、相對(duì)論、量子力學(xué)的天真問(wèn)題，他們包括Richard Arthur、Vincent Buonomano、Sean Carroll、Craig Callender、Per Kraus、Dennis Lehmkuhl、Terry Sejnowski、Lee Smolin，尤其是 Harvey Brown。
本書(shū)嘗試對(duì)一個(gè)廣闊的科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行通俗易懂的描述，為了追求簡(jiǎn)潔，我對(duì)許多同事和科學(xué)工作者的貢獻(xiàn)進(jìn)行了省略或是簡(jiǎn)化。但歸根結(jié)底，這些不足主要是因?yàn)樯頌榭茖W(xué)家和寫(xiě)作者的我本身存在缺陷。因此，我想提前向那些我沒(méi)有提及，或是沒(méi)有把功勞合理地歸于他們的科學(xué)家表示歉意。許多朋友、同事和合作者曾閱讀過(guò)個(gè)別章節(jié)，亦曾就本書(shū)的某些內(nèi)容對(duì)我做過(guò)指導(dǎo)。我要特別感謝 Judy Buonomano、 David Burr、Chris Colwell、Jack Feldman、Paul Frankland、Dan Goldreich、Jason Goldsmith、Vishwa Goudar、Sam Harris、Nicholas Hardy、Sheena Josselyn、Rodrigo Laje、Michael Long、Hakwan Lau、Helen Motanis、Joe Pieroni、Carlos Portera-Cailliau、Rafael Núñez 和Alcino Silva。
如果沒(méi)有美國(guó)國(guó)家心理健康研究所和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)，以及加州大學(xué)洛杉磯分校的神經(jīng)生物學(xué)和心理學(xué)系的支持，我自己關(guān)于大腦怎樣判斷時(shí)間的研究不可能完成。我要感謝 Annaka Harris和諾頓出版社的編輯Tom Mayer，感謝他們的指導(dǎo)和編輯經(jīng)驗(yàn)。最后，我要感謝我的妻Ana，感謝她送給我的禮物——那么多寶貴的時(shí)間。