发生事故后,许多人都曾有过“时间变慢了”的感觉,似乎发生了许多事情,但实际上时间才过了几分钟。在实验室中的模拟环境实验表明,人们大脑中央的一个区域在“威胁靠近”的时候会特异性地激活,从而让人们“感觉到时间变长了”。
或许大家曾遇到过这样的情况:你在开着你的汽车,路过了一段潮湿的路面。刚刚下过雨,所以地上的积水还没干。当你转了个弯后,你的后轮胎突然失去了抓地力、开始打滑。那一刻,你下意识地反应到你要打方向盘纠正回来——时间突然变慢了,就好像在电影里的慢动作一样,你等待着最合适的时机,将方向盘转到了你觉得刚刚好的程度——你的车重回正常车道了。整个过程也许只有一两秒,但你感觉好像过了好几分钟。你有过这样的特别的经历吗?或者类似的经历,比如骑车快摔倒的时候?
我们都知道,当我们感到无聊的时候,我们觉得时间过得特别慢;与之相反,当我们玩得特别开心的时候,时间似乎又过得特别快。然而,在这两种情况下,外界的时间速度都没有发生变化,只有我们个人对于时间的体验发生了改变。我们对时间的判断取决于我们的感觉和心态:当我们干等着一件事情的发生时,我们就会注意到时间的流逝,于是时间过得很慢;当我们非常快乐、充实地参与活动时,时间似乎变快了,我们会惊奇于“还没开始多久就结束了”。
不过,发生事故时的“慢动作感受”是一种极端的情况,此时我们的思维处于和上面截然不同的状态,似乎不能简单的套用上面的反应。那么,在事故中的这些感受是如何发生的,以及为什么会这样呢?
是战是逃?一切为了生存
在一系列事故报告和调查分析中,71%的人都曾声称感受过“时间的变化”[1]:他们回忆的整场事件的持续时间要远比实际发生的时间长,而事故中每一件具体的事情似乎都变慢了;此外,人们还说,在这个过程中,他们感觉他们的思维速度非常快。为什么会产生这些感受呢?
许多研究者会用“战斗或是逃跑”的反应理论来解释。当我们面临威胁生存的情形时,我们的身体会自发地进入一种“战斗或是逃跑”的状态,要么选择面对威胁(战),要么选择远离(逃)。如果外部世界的速度减缓了,我们就仿佛有了更多时间来决定下一步的行动,从而在关键时刻采取最佳行动。
不过,实际中外部世界的速度没有发生变化,是我们的身体相对地加速,从而感觉外部世界变慢了。在这个过程中,身体的警觉水平上升到巅峰,躯干和大脑处于高度清醒、活跃的状态,注意力高度集中。这种“极速的”身体状态使得我们能更快做出决定、进行特定的行为,从而提高生存机会。而正是由于我们身体的“极速状态”让我们觉得环境慢了下来,看到、听到了更多细节,反过来导致了“持续时间更长”的感受。
模拟环境中的威胁情形
虽然上面洋洋洒洒写了这么多,但终归还是理论的推测。这样的解释是不是真的能反应现实的情况呢?我们这种“时间变慢”的感受,是发生在事故中,还是发生在事故后回忆的时候(即,有没有可能是回忆事件的时候形成的“时间变慢”的感受)?为了验证两方面的猜想,我们可以在实验室环境中用模拟条件,研究人们对时间的感受——先前的研究表明,当屏幕上的一个图案似乎在“逼近”观看者时,观看者会感觉时间“变长了”[2]。
研究人员采用了这样的模拟条件:志愿者坐在电脑屏幕前,屏幕上有三个实心圆,一个接着一个出现。一段时间之后,屏幕上会出现第四个圆,它有三种可能性:和之前一致(稳定状态),逐渐放大(逼近),或者逐渐缩小(退后)。最后屏幕上会出现第五个圆,此时志愿者需要判断第四个圆圈的可见时间,选择两个按钮中的一个(“更久”还是“更快”)按下,来表示自己认为它在屏幕上的停留时间比前三个圆更长还是更短。
变大变小的圆有什么作用?对于参与实验的志愿者来说,越来越大的圆会让观看者感觉越来越近、似乎要和观看者发生“碰撞”,因而看起来更具有危险性。虽然这个圆并不具有真实的威胁,但是我们的大脑仍将其当做一种轻微的危险,从而可能做出一些反应。与之相反,不断缩小的圆从观感上似乎远离了观看者。实验结果表明,逼近的圆被认为比稳定的或是退后的圆的时间更长,志愿者们在逼近的圆出现的时候更多地按下了“更久”的选项。然而,三种类型的圆的时长都是同样的半秒钟,也就是说,在面对一个逼近自己的视觉刺激时,时间延长的感受虽然轻微但确实存在!
看到大脑的变化:功能磁共振成像
既然确认了这种现象真实存在,那么我们不由得要问:当一个人觉得逼近的圆圈持续时间更长时,当他感受的时长超过了一件事实际发生的时长时,他的大脑中发生了什么?为了“看到”大脑的活动,研究人员采用了功能磁共振成像(fMRI)技术,来记录进行同样的视觉任务时志愿者大脑的激活情况。
“激活”是什么意思呢?我们知道,大脑根据功能有着不同的分区,当某些区域更积极地参与某个活动时,那个脑区的细胞就会消耗更多的氧气,这种氧含量的变化就可以被fMRI扫描仪记录下来,从而反应特定脑区的激活情况。比如听到了一个声音,参与听觉的脑区就会活跃起来;按下一个按钮时,与运动相关的脑区也会被激活。通过fMRI技术,研究人员就可以知晓,当志愿者看到正在逼近的圆形时,哪些脑区会被激活。
研究者用信号百分比变化来衡量不同脑区激活的程度,并比较两种实验条件(逼近、退后)之间脑区激活的差异。虽然在两种条件下,屏幕上的圆形都在移动(相比于稳定条件),但只有“逼近”的条件下,圆圈会接近参与者、造成轻微的威胁感。研究人员招募了15名大学生志愿者来参与这项研究,并记录了fMRI活动数据。与之前相似,15名志愿者都说逼近的圆形时间更长。那么,哪些脑区被激活了呢?
图2所展示的就是大脑不同区域的激活情况,其中黄色标记的区域在逼近的场景中激活得更强,而蓝色标记的区域则相比平常更不活跃。这些黄色的区域都位于大脑皮层,包括了上额叶皮层、内侧前扣带皮层、后扣带皮层等区域,其中扣带皮层被激活的区域最多。
扣带皮层在人们思考自我和外界的联系时发挥一些作用。一些研究表明,扣带皮层在与个人相关的事件时会被激活[3][4]。比如,当人们在思考自己的性格特征(“我是个好人”),或者回忆起自己最近做过的一件事情(“昨晚上的蹦迪真爽啊”)时,扣带皮层就会激活。在上面的实验中,圆形的逼近意味着对自身的“威胁”,大脑会觉得“这个东西对我有危险”,于是激活了扣带皮层。作为应对这种危险的一部分,个体对时间的个人感知就延长了。
从实验室到现实世界
上面这些研究表明,参与思考个体与环境间关系的大脑结构,也会在看到一个接近的物体时激活。通过利用电脑屏幕上“逼近”或“退后”的圆圈,研究人员成功地证实了个体感知的时间在“威胁”中的延长效应,并利用fMRI发现了扣带皮层的激活。不过,实验室环境和真实的事故场景相去甚远,虽然参与实验的志愿者都感受到了时间的延长,但这与事故中经历的“慢动作效应”还有不小的差异。
现实生活中的一些极限运动(如蹦极、跳伞),或是有保护的跌落实验,会是更加真实可靠的场景,但现在的技术还无法在这些运动中记录大脑活动。或许未来的技术能让志愿者带个头盔就能记录大脑,这样研究人员就能获得更真实的数据。此外,虚拟现实场景也是一种可能的方案,志愿者能身临其境地体会到各种场景又不会受伤。
更多信息
原文:Wittmann M and van Wassenhove V (2017) Why Time Slows Down during an Accident. Front. Young Minds. 5:32. doi: 10.3389/frym.2017.00032
作者:Marc Wittmann, Virginie van Wassenhove
编译:一普朗克芝士
参考资料
[0] van Wassenhove, V., Wittmann, M., Craig, A. D., and Paulus, M. P. 2011. Psychological and neural mechanisms of subjective time dilation. Front. Neurosci. 5:56. doi:10.3389/fnins.2011.00056
[1] Arstila, V. 2012. Time slows down during accidents. Front. Psychol. 3:196. doi:10.3389/fpsyg.2012.00196
[2] van Wassenhove, V., Buonomano, D. V., Shimojo, S., and Shams, L. 2008. Distortions of subjective time perception within and across senses. PLoS ONE 3:e1437. doi:10.1371/journal.pone.0001437
[3] Wittmann, M., van Wassenhove, V., Craig, B., and Paulus, M. P. 2010. The neural substrates of subjective time dilation. Front. Hum. Neurosci. 4:2. doi:10.3389/neuro.09.002.2010
[4] van Wassenhove, V., Wittmann, M., Craig, A. D., and Paulus, M. P. 2011. Psychological and neural mechanisms of subjective time dilation. Front. Neurosci. 5:56. doi:10.3389/fnins.2011.00056
[5] Stetson, C., Fiesta, M. P., and Eagleman, D. M. 2007. Does time really slow down during a frightening event? PLoS ONE 2:e1295. doi:10.1371/journal.pone.0001295