A common neural mechanism underlies experiences of passage of time
Door gebruik te maken van EEG in virtuele realiteit-omgevingen, demonstreert deze studie dat een gemeenschappelijk, situatie-onafhankelijk neuraal oscillatoir mechanisme ten grondslag ligt aan de subjectieve ervaring van het verstrijken van de tijd, ongeacht specifieke visuele stimuli of de werkelijke duur.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van een preprint die niet peer-reviewed is. Dit is geen medisch advies. Neem geen gezondheidsbeslissingen op basis van deze inhoud. Lees de volledige disclaimer
Tijd voelt anders afhankelijk van wat je aan het doen bent. Wanneer je in een saaie rij staat te wachten, kunnen de minuten eindeloos lijken te slepen, terwijl uren in een oogwenk kunnen verdwijnen wanneer je opgaat in een boeiend gesprek. Dit gevoel dat de tijd langzaam of snel voorbijgaat, is een universele menselijke ervaring, die losstaat van het simpelweg tellen van hoeveel seconden er daadwerkelijk zijn verstreken. Wetenschappers vragen zich al lang af of dit subjectieve gevoel van het verstrijken van de tijd slechts een verzameling van verschillende mentale trucjes is die ons brein in verschillende situaties speelt, of dat er één enkele, consistente motor onder draait. Gebruikt het brein één specifieke methode om het gevoel te creëren dat de tijd vliegt, ongeacht of we ons vervelen of enthousiast zijn, of schakelt het volledig van versnelling afhankelijk van de context?
Om dit te beantwoorden, ontwierpen onderzoekers van Forschungszentrum Jülich en de Universiteit van Keulen een experiment waarbij vrijwilligers in een virtuele wereld werden geplaatst om naar een hemel vol bewegende sterren te kijken. Ze wilden zien of ze een gemeenschappelijk patroon in de elektrische activiteit van het brein konden vinden dat voorspelde of iemand het gevoel zou hebben dat de tijd snel of langzaam ging, ongeacht hoe de sterren bewogen. Het team gebruikte een hoofddisplay om deelnemers een uitzicht vanuit de cockpit van een ruimteschip te tonen, uitkijkend op een veld van gekleurde sterren. Deze sterren bewogen met verschillende snelheden en verschenen in verschillende aantallen, waardoor een visuele omgeving werd gecreëerd die zo kon worden gemaakt dat de tijd sneller of langzamer leek te gaan. Terwijl de deelnemers deze sterren ongeveer twintig seconden lang bekeken, registreerden de onderzoekers hun hersengolven met een kap met zestien sensoren op hun hoofdhuid.
De studie richtte zich op twee hoofdvariabelen: hoe snel de sterren bewogen en hoeveel sterren er in de lucht waren. Door deze twee factoren te veranderen, creëerden de onderzoekers zes verschillende versies van het sterrenveld. Sommige hadden helemaal geen beweging, sommige bewogen langzaam en sommige bewogen snel. Op dezelfde manier hadden sommige slechts een paar sterren, terwijl andere vol zaten met veel sterren. Na elke waarneming werd de deelnemer gevraagd welke kleur het meest dominant was en vervolgens de snelheid waarmee de tijd volgens hen was verstreken te beoordelen op een schaal van nul tot honderd. De resultaten bevestigden dat de visuele veranderingen werkten: wanneer de sterren sneller bewogen of talrijker waren, rapporteerden mensen consequent dat de tijd sneller leek te gaan.
De kern van het onderzoek ging echter niet alleen over wat de deelnemers voelden, maar ook over wat hun breinen deden terwijl ze dat voelden. De onderzoekers deelden de twintig seconden durende kijkperiodes op in kleine snapshots van twee seconden en analyseerden de elektrische ritmes van het brein tijdens die momenten. Ze gebruikten een computerprogramma om te zoeken naar een relatie tussen het specifieke patroon van hersengolven en de beoordeling die de deelnemer later zou geven. Ze ontdekten dat de elektrische staat van het brein tijdens het kijken inderdaad een betrouwbare voorspeller was van hoe de persoon de passage van de tijd zou beoordelen. Als het brein een bepaald patroon van activiteit vertoonde, kon de computer nauwkeurig raden of de persoon zou zeggen dat de tijd traag of snel ging.
De meest significante ontdekking kwam toen de onderzoekers testten of dit hersenpatroon specifiek was voor slechts één type sterrenveld of dat het een universeel signaal was. Ze trainden de computer om het hersenpatroon voor één specifie specifieke combinatie van snelheid en sterrendichtheid te herkennen, en vroegen zich vervolgens af of datzelfde patroon de tijdsbeleving in een totaal andere combinatie kon voorspellen. Kon het hersenpatroon dat geleerd was door het kijken naar langzaam bewegende sterren bijvoorbeeld de beleving van de tijd voorspellen terwijl men naar snel bewegende sterren keek? Het antwoord was ja. Dezelfde neurale signatuur die de beleving van het snel voorbijgaan van de tijd in een drukke, snel bewegende hemel voorspelde, voorspelde het ook in een ijl, langzaam bewegend sterrenveld. Dit suggereert dat het brein niet voor elke verschillende situatie een ander mechanisme gebruikt. In plaats daarvan vertrouwt het op één enkel, stabiel proces dat de intensiteit van verandering in de omgeving vertaalt naar het gevoel dat de tijd vooruitgaat.
Deze bevinding daagt het idee uit dat ons tijdsbesef slechts een retrospectief verhaal is dat we onszelf na een gebeurtenis vertellen. Als dat waar zou zijn, zouden de hersenpatronen tijdens de gebeurtenis de beleving niet zo nauwkeurig kunnen voorspellen, en zouden de regels voor de ene situatie niet van toepassing zijn op de andere. In plaats daarvan wijst het bewijs op een perceptie-achtig proces, waarbij het brein de snelheid van verandering in de wereld om ons heen continu omzet in een directe ervaring van de stromende tijd. Hoewel de studie werd uitgevoerd in een gecontroleerde virtuele omgeving met specifieke visuele stimuli, biedt het het eerste duidelijke bewijs van een gemeenschappelijk neuraal mechanisme dat ten grondslag ligt aan de diverse manieren waarop we tijd ervaren. Het suggereert dat, of we nu naar een sterrenveld kijken of een drukke dag meemaken, het brein dezelfde fundamentele taal gebruikt om ons te vertellen dat de tijd verstrijkt.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.