導 讀
讓我們假設(shè)所有音樂播放器和流媒體的引擎都出現(xiàn)一個問題：每首曲子的時間線都坍塌了，每個音符、每句歌詞都擁擠在一個節(jié)拍里播放完畢。你還有可能享受音樂嗎？音樂是一種基于線性時間的藝術(shù)，剝離時間，它的編排會立刻失去意義。
你看電影時是否有使用倍速的習慣？假設(shè)影像里的人物角色的行動都陡然加速到1.5倍，上下嘴唇快速翻動，全然不是自然的人類狀態(tài)。即使他們連環(huán)炮一般地吐出臺詞，字與字連成一片，你也依然能輕易聽懂。這是由于我們的大腦很擅長把大塊的句子分塊、切片，我們捕捉句子間細微的間斷，以準確理解整句話。如果你嘗試過2倍速，就會發(fā)現(xiàn)雖然略微費點勁，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。
理解話語和欣賞音樂有一個共同點：兩項任務(wù)都需要有一條人腦能充分體驗的時間線。一個運行良好的神經(jīng)系統(tǒng)能保證人在秒的尺度上分出時間間隔，學會正確地為粘連的信息“下刀”。
記憶也是使人得以理解和運用時間的重要功能。
你或許聽說過一類被稱為“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)后永遠活在了1953年：他無法記住新的總統(tǒng)是誰，不記得之后的幾十年里與他天天見面的醫(yī)生，也不能在鏡子里認出老去的自己。他的記憶保質(zhì)期是20秒，如此短的記憶時間在腦科學史上也是孤例。換句話說，他失去了感受分鐘的能力。
那么世上是否有患者連秒級的時間也無法感受呢？目前尚未有這樣的患者記錄在案。即使是H•M也能區(qū)分秒級的間隔，能進行基本的對話。而這種區(qū)分時間的能力能讓他進行更復(fù)雜但不自知的任務(wù)學習。實驗人員曾讓H•M每天練習做一個小任務(wù)，即看著鏡像，在紙上描摹一個指定的五角星圖案。實驗人員每天都重復(fù)一遍任務(wù)要求。無法儲存記憶的H•M每天都欣然接受這個“嶄新”的任務(wù)，從不記得做過這樣的練習。但隨著實驗進行，H•M竟越發(fā)進步，完成任務(wù)所需的時間越來越短——他健忘的大腦中的某處仍然能儲存對這項任務(wù)的工作記憶（working memory），而他絲毫不自知。
我們?nèi)绱诵枰�理解時間的能力，卻很少思考我們是如何感知、記錄時間的。神經(jīng)科學家好奇的正是這一點：究竟是大腦里的哪一塊區(qū)域在忠實地編碼時間？感受時間和感受空間的機制相同嗎？作者在書中用了多個比喻來幫你想象這群記錄時間的神經(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時器……這一策略正對應(yīng)了人在理解抽象概念時最喜歡的方式：打比方。而在理解時間的概念時，空間正是最好的比方。書中“神經(jīng)科學中的時間空間化”一章中舉了很多準確、生動的例子，讓人心服口服。讀起來你會頻頻感到驚奇：平常嘴邊用來描述時間的話原來如此忠實地反映了你腦海中對時間的想象。
大腦能做的遠不止記錄時間。大腦是一臺時光機，它不僅允許你穿梭到過去，還讓你“改變”它；它也允許你旅行到尚未確定的多個可能的平行宇宙，為自己的未來做打算。科學家將此稱為“精神時間旅行”（mental time travel）。寫下每一條to do都涉及至少一次精神時間旅行：“上一次我決定讀完一本書是什么時候”是訴諸過去的經(jīng)驗；“今天下午我能趕在任務(wù)截止時間之前完成任務(wù)嗎”是思考未來事情發(fā)展的多種可能性；“要是沒能完成，我只好祈求寬限幾天了”是就未發(fā)生的可能性做準備。你不僅能分辨過去和當下，推測未來，還有能力“反事實”地思考過去——我要是早點起床就不會錯過這班車了。這種反事實思考（counter-factual thinking）能力讓人能夠避免再次出現(xiàn)錯誤、身處險境，以求得生存，而反事實思考能力正依賴于我們大腦中鋪陳好的時間線。記錄和利用大腦中的時間線是日常決策的基礎(chǔ)，也是人類文明的基石。
當然，時間不僅僅是神經(jīng)科學家試圖理解的概念。物理學家探究時間的本質(zhì)，相對論刷新了人們的時空觀；歷史學家探究和比較各地區(qū)的歷法和編年；哲學家對時間的本體感到頭疼，試圖反思時間與存在的復(fù)雜關(guān)系；社會學家對工業(yè)時代以后的人們把時間看作勞動單位和商品尤其感興趣。他們在各自的學科范疇得出的結(jié)論往往互不相容，甚至曾經(jīng)引發(fā)大論戰(zhàn)——愛因斯坦發(fā)表相對論后，他同哲學家柏格森的世紀之辯至兩人離世也沒有塵埃落定。在“時間：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間的多個側(cè)面——在時鐘、主觀感受之外，時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)時代后，時間通過時鐘、上班時間表、學年歷以某種實體的形式表現(xiàn)出來——它是早晨起床到上班中間的一小時，是會議進行的大半個下午，是“番茄鐘”為高效工作定制的 25 分鐘。我們不得不或主動，或被動地學習時間管理，似乎散亂的時間是桌面上沒收拾好的物件，需要一塊塊分類裝進抽屜。
我們不僅需要整理時間，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，時間也不會停歇。我們會花費整個早晨回顧“錯過”的時間，從躺在被窩里看熱門消息、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？報刊、新聞專門開辟這樣的欄目，為人們講述在他們閉上眼睛的時間里都發(fā)生了什么新鮮事，緩解“一覺醒來錯過整個世界”的焦慮感。
我們已經(jīng)習慣和數(shù)字共處，即便是時間這樣看似抽象的概念，也不免成為具體的計量和價值單位。我們總是把時間當作抽象的計量。但其實構(gòu)成時間流逝這種生命體驗的不是抽象的概念，而是穩(wěn)健的腳步聲由近而遠，是濕潤的風從左半邊臉頰滑到右手指尖，是閱讀這段話的過程中你的兩次眨眼，是長出的胡子，是磕碰出的傷口的逐漸泛青。一些神經(jīng)科學家認為，與其說是時間在變，不如說是總有在持續(xù)變化中的運動。
原則上，任何能以可復(fù)制方式重復(fù)的物理現(xiàn)象，都能用于判斷時間——這也是愛因斯坦和他的同事英費爾德的觀點。假如一盆多肉的生長有一條固定的“進度條”，那么一旦掌握這一“進度條”，我們就能用它來判斷時間。大腦記錄時間使用的就是類似的機制。神經(jīng)元能響應(yīng)外界物理現(xiàn)象，用不同的放電頻率來編碼整個系統(tǒng)的動態(tài)變化，從而幫你判斷時間。具備這種判斷時間的能力的神經(jīng)元很神奇地普遍存在于各個腦區(qū)，甚至包括肝細胞。因此，體驗時間更像是全身浸泡在浴缸中，有意識或無意識地、均勻或不均勻地，你的身體各處都在體驗時間。換句早就不流行的話說，宇宙是由故事組成的，這里的故事很大一部分就是體驗。
但正如前文說過，這些能判斷和存儲時間體驗的神經(jīng)元與細胞（又稱時間細胞）能做的事情遠遠不止判斷時間。時間細胞組成了一臺在你體內(nèi)運轉(zhuǎn)的“全棧時光機”，不僅能把時間同你所在的空間關(guān)聯(lián)，也能帶你回憶、讓你思考未來。這本書不僅是一本大腦時光機的說明手冊（雖然這聽起來已經(jīng)足夠有趣了），更是一次路線新奇有趣的時光機體驗。作者迪恩•博南諾是一位熱情又博學的解說人，他將這些有關(guān)過去與未來、物理學、文化以及神經(jīng)科學的故事娓娓道來。相信你在途中一定會不時停下來琢磨某一個有意思的科學發(fā)現(xiàn)或者論點，回想或推測你的個人體驗，然后繼續(xù)踏上這趟精神的時間旅行。
本文作者
漢那：“神經(jīng)現(xiàn)實”譯者與播客主理人之一，本科就讀于加州大學圣地亞哥分校認知科學專業(yè)。寫作者、設(shè)計實踐者。
致 謝
時鐘時間是終極的平等裝置。每個人的每一天，都擁有86 400秒。人們寫了數(shù)之不盡的書來幫助我們充分利用每一天的分分秒秒。心理學家菲利普 • 津巴多建議，我們應(yīng)該把自己的時間，尤其是所謂的自由時間，看作包裝好的禮物，只送給我們最珍視的人或活動。我要感謝許多把寶貴時間贈送給我的朋友和同事，如果沒有他們，本書就不可能出版面世。
我長久以來對大腦怎樣判斷時間充滿興趣，并投入了大部分科學生涯意圖解答。本書就是這種好奇心的產(chǎn)物。在這趟旅途中，我從計時領(lǐng)域無數(shù)頂尖研究人員的工作和鼓勵中獲益匪淺，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與智慧：Domenica Bueti、Catalin Buhusi、Jenny Coull、Mehrdad Jazayeri、Hugo Merchant、Matt Matell、Kia Nobre、Virginie van Wassenhove 和 Beverly Wright。
寫一本書的樂趣之一，是在個人所從事的狹窄科學領(lǐng)域之外的探索之樂。撰寫本書時，我決定對簡單的時間物理學稍加涉足，感謝那么多物理學家和哲學家耐心地回答我關(guān)于時間、相對論、量子力學的天真問題，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。
本書嘗試對一個廣闊的科學領(lǐng)域進行通俗易懂的描述，為了追求簡潔，我對許多同事和科學工作者的貢獻進行了省略或是簡化。但歸根結(jié)底，這些不足主要是因為身為科學家和寫作者的我本身存在缺陷。因此，我想提前向那些我沒有提及，或是沒有把功勞合理地歸于他們的科學家表示歉意。許多朋友、同事和合作者曾閱讀過個別章節(jié)，亦曾就本書的某些內(nèi)容對我做過指導。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。
如果沒有美國國家心理健康研究所和美國國家科學基金會，以及加州大學洛杉磯分校的神經(jīng)生物學和心理學系的支持，我自己關(guān)于大腦怎樣判斷時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，感謝他們的指導和編輯經(jīng)驗。最后，我要感謝我的妻Ana，感謝她送給我的禮物——那么多寶貴的時間。