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混沌巡洋舰|大脑对时间的弹性感知，竟然和强化学习中的奖励有关( 二 )


对于受试者 ， 其对第二个数字感受到的时间和奖励的类型相关 。 当意想不到的好结果出现 ， 即研究者称之为的 “正向预测误差”（positive prediction error） ， 这一刺激持续的时间更长 。 当意想不到的坏结果出现时 ， 受试者感受到的时间更短 。 “这说明人类对时间的感知 ， 系统性地受到我们对该结果感受到多少意外的影响 。 ”Villanova 大学的心理学家 Matthew Matell 评价该研究道 。
该研究表明 ，时间感受的扭曲和奖励之间的关系是可量化的 ， 当意料之外的奖励值越大 ， 对时间流逝的感知被扭曲的程度越大 。 研究者构建了一个强化学习模型 ， 能够预测出不同受试者在不同情况下感知到的时间扭曲程度 。 对大脑的影像学扫描指出 ， 一个从事动作学习的脑区壳核 （putamen）负责感知时间的流逝 。
尽管还需要进一步的实验 ， 来确定具体的神经学机制以及多巴胺在其中发挥的作用 ， 该研究对强化学习及时间感知的模型都意义深远 。 巴甫洛夫的狗能够学到铃声代表着食物 ， 还能意识到食物能吃进嘴 。 然而 ， 时序的部分 ， 却处在强化学习的边缘部分 。对某一奖励的客观时间 ， 在强化学习模型中是一个参数 ， 但该研究指出的时间主观感受 ， 却没有被引入模型 。
混沌巡洋舰|大脑对时间的弹性感知，竟然和强化学习中的奖励有关
本文插图

疲劳在时间感知中发挥的作用
现在是时候在强化学习的模型中 ， 引入这样主观的部分了 。 如果人类会扩展或缩短对某一事件的体验时间 ， 这也会影响我们对特定动作和结果与我们之间的距离的远近 ， 而这会进一步影响奖励和行为的关联能够多快被学到 。 加州理工大学博士后 Bowen Fung 评价道：“时间的感受和预测偏差有关 ， 这一联系为想要对环境提供准确表征的强化学习模型提供了一个额外的特征 。 ”
对于未来试图对人类认知建模的人 ， 以及想要理解大脑运作的人 ， 该研究指出了 ， 理清这两个系统相互影响的 ， 会是一个挑战 ， Matell 评价道 。 Gershman 和他的博士后 John Mikhael 已研发了一个能够随着大脑对时间流逝的主观感受来进行适应性的调整 ， 以提升大脑预测能力的模型 。
但预测误差 ， 并不是唯一一个影响我们对时间感知的因素 。 上周《神经科学》期刊的一项研究指出 ， 当受试者反复地接触一个短暂的刺激 ， 他们会高估时间流逝的程度 。 这可能是由于短刺激的神经元感到了疲倦 ， 这使得判定更长时间的神经元有更多的影响力来决定时间流逝的长短 。 类似地 ， 当经历了较长时间的刺激后 ， 受试者会低估时间的流逝 。
原文题目：
Duration Selectivity in Right Parietal Cortex Reflects the Subjective Experience of Time
原文地址：
https://www.jneurosci.org/content/40/40/7749
“通过改变刺激被展示时的背景 ， 实验者可以操控受试者是如何感受时间间隔的 。 ”日本国立信息与通讯研究院的认知神经科学家 Masamichi Hayashi 这样评价道 ， 他和加州伯克利大学的 Richard Ivry 共同参与了这项工作 。 大脑的影像显示 ， 右顶叶的一块区域负责对时间的主观感受 。
Hayashi 和 Ivry 关注的脑区和神经机制和 Weizmann 研究院的科学家截然不同 ， 但他们都发现了奖励和时间流逝之间的双向联系 。 一方面 ， 这证明了大脑对时间的感受是多么广泛地分布在大脑中 ， 另一方面 ， 右顶叶和壳核在功能和解剖学中确实有联系 。 Hayashi 指出 ， 可能是两者的相互作用 ， 产生了更加紧密结合的时间感知 。 不管是怎样的通用规则和计算使得这样的互作成为可能 ， 这可能会是我们对时间感觉的基础 。 然而 ， 除非我们找到这样的规律 ， 否则科学家只能满怀期待地掐算时间 。


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