Каждая секунда на счету. От чего зависит наше восприятие времени и почему оно то ускоряется, то замедляется

Природа времени издревле была загадкой для человека, а разрешить ее пытались еще древнегреческие философы, в частности Аристотель. Однако лишь когда ученые разработали целостную теорию человеческого восприятия и того, как органы чувств и мозг обрабатывают информацию, удалось приблизиться к решению вопросов о субъективности времени. На них пытаются дать ответ две группы теорий: биологические и когнитивные. Рассказываем о том, что в организме человека отвечает за ощущение времени, от чего зависят наши внутренние часы и как на их ход влияют гены.

18+
Статья не пропагандирует употребление каких бы то ни было других запрещенных веществ. Текст представляет собой описание научных исследований в области науки, истории, социального и культурного аспектов.

Истоки науки о восприятии

Определить механизмы человеческого познания пытались еще философы Древней Греции. Аристотель предположил, что основу знания об окружающей природе человек получает из ощущений. Совокупность всех получаемых ощущений в результате складывается в восприятие мира. Эта идея впоследствии получила развитие в теориях эмпиристов XVII–XVIII веков, считавших, что знание о мире основывается на чувственном опыте, который получен человеком при взаимодействии с окружающей средой.

Одним из наиболее выдающихся эмпиристов был Джон Локк. В его философской теории каждый человек при рождении не имеет никакого знания о внешнем мире. Он представляет из себя чистую доску (tabula rasa), на которой прижизненно записывается опыт. Другую интересную точку зрения выдвинул философ и священнослужитель Джордж Беркли, согласно которому весь мир существует до тех пор, пока мы его воспринимаем. Несмотря на неподдельный солипсизм, именно Беркли стал тем, кто поставил процесс восприятия в области человеческого познания во главу угла.

Хотя теории эмпиризма со временем изжили себя, они превратились в плодотворную почву для экспериментального изучения процесса восприятия не только философами, но также физиками, психологами и математиками.

Подробнее всего вопросы о восприятии изучали психологи. Первой проблемой, которую они пытались решить, было соотношение восприятия и ощущений: в чем отличие и связь этих двух процессов, как определить каждый из них? Сейчас большинство учебников по общей психологии определяют эти понятия следующим образом:

  • Ощущение — это элементарный сознательный опыт, который отражается в знании характеристик предмета реального мира. Появляется в результате простого воздействия на органы чувств человека. К такого рода опыту относится ощущение яркости света, громкость звука, ощущение боли. Это перевод физических свойств предмета (важно заметить, что не самого предмета, а именно его свойств) на язык сознательного опыта.
  • Восприятие определяется как процесс отображения предметов и их отношений в целостном сознательном образе. Этот процесс активен и включает не просто отражение предмета, как в зеркале, а с учетом состояния субъекта и его опыта. То есть мы не просто видим и слышим, а сопоставляем увиденное и услышанное с уже имеющимися нашими представлениями и ожиданиями.

Как строится целостный образ восприятия в нашем сознании

От внешнего мира мы получаем непрерывный поток информации. Человека окружает разнообразие звуков, запахов, изображений, но прежде чем наш мозг построит целостный образ восприятия, эта информация должна дойти до него.

Сначала на наши органы чувств попадает информация об ощущениях. Например, запах свежеиспеченного пирога с яблоками поступает на рецепторы носовой полости. Затем информация преобразуется в нервные импульсы, отправляясь к центру сборки наших образов — мозгу. Нейроны рецепторов кодируют качество запаха с помощью сочетания активации различных клеток, а силу — изменением частоты импульсов. Получаемая информация передается по нервным каналам в соответствующую структуру мозга для последующей обработки. Так, зрительная информация поступает в затылочные отделы коры, информация о звуке — в височные, запахе — в обонятельную луковицу.

Сначала мозг обрабатывает простые элементы поступивших сигналов, после расшифровки происходит их соотношение с нашим предыдущим опытом. Так, в примере про пирог сначала мы распознаем запах выпечки, яблок, корицы. После происходит соотношения этого аромата с ранее уже известными. Конечный образ яблочного пирога с корицей формируется в лобных структурах головного мозга.

В рамках нейронной передачи всё это происходит за доли секунд, что позволяет нам моментально распознавать целостный образ.

Но если со вкусом, запахом, изображением и звуком всё понятно (у нас есть и соответствующие органы восприятия, и особый центр преобразования сырой информации от раздражителей), то возникает интересный вопрос о восприятии времени. У нас нет очевидных органов чувств для его фиксации, как нет и наблюдаемых, непосредственных ощущений, связанных с течением времени.

В отличие от обычного стимула продолжительность времени не имеет своей физической основы, однако мы можем его отсчитывать, планировать распорядок дня. Даже предвосхищаем некоторые временные события, просыпаясь, например, за 5 минут до звонка будильника.

Единицы времени были даны человеку условно — посредством общественного договора. Система временного отчета введена из-за социальной необходимости согласовывать и планировать свои задачи, встречи с другими людьми. Несмотря на такой общественный характер времени, у нас есть и биологические часы, которые проявляют себя в циркадных ритмах.

В общей психологии у ощущения времени выделяют два качества — это переживание настоящего момента и чувство течения времени. Есть лишь немногие аспекты, которые мы можем выделить в образе времени:

  • оценка времени — протяженности от одного события до другого;
  • последовательность событий — что произошло сначала, а что потом;
  • предвосхищение какого-либо события — сколько осталось до ожидаемой встречи.

Для объяснения такого сложного феномена психологи выделили две группы теорий: биологические и когнитивные.

Умственная обработка

Когнитивный подход базируется на том, что восприятие времени заключается в умственной обработке информации, которая соотносится с внешними часами. Первым, кто высказал такую теорию, был Роберт Орнштейн. Он предположил, что восприятие временного отрезка зависит от того, сколько информации было переработано в этот период: чем больше событий произошло, тем дольше нам кажется прошедший час. В экспериментах он давал испытуемым послушать за один и тот же отрезок времени (9 минут 20 секунд) разное количество звуковых сигналов. Чем больше сенсорных событий было воспринято, тем длиннее для человека казалась процедура эксперимента. Похожие исследования проводились и со зрительной, и с тактильной чувствительностью — результаты совпали с теми, которые получил Орнштейн.

Это может объяснить эффект, когда при ожидании значимого события (например, результатов тестирования) время течет нестерпимо медленно. Ожидание заставляет нас переоценивать временную составляющую, так как переводит нас в состояние общего тонуса организма, что расширяет диапазон нашей чувствительности. В итоге мы можем делать и воспринимать то, что раньше игнорировали. Например, чаще проверять почту, обновлять страницу в сетях или активно вертеть в руках какой-то предмет. Это работает и в том случае, когда человек пережил насыщенную неделю и ему кажется, что прошло не семь дней, а целый месяц.

Следующая теория называется когнитивно-аттенционной. Один из ее представителей — Даниэль Канеман, американско-израильский психолог, получивший Нобелевскую премию по экономике. Сторонники этой теории полагают, что восприятие времени зависит от того, обращаем мы на него внимание или нет. Они выделяют два аспекта, которые требуют умственной концентрации человека во время деятельности:

  1. Обработка текущих событий.
  2. Обработка информации о времени.

Общий объем внимания человека ограничен, поэтому при выполнении заданий на время эти два механизма конкурируют между собой. И если локус внимания человека направлен на текущую деятельность, то время течет быстрее, так как на когнитивный таймер не остается ресурсов. Это можно проследить в той ситуации, когда мы едем в метро, опаздывая на важную встречу. Чаще всего мы с волнением смотрим на часы, отсчитываем, сколько нам еще ехать, пытаемся понять, не опоздаем ли. При пристальном наблюдении за движением секундной стрелки на часах, может показаться, что она идет медленно.

Субъективное восприятие времени зависит от того, сколько внимания мы уделяем его течению. Это иллюстрирует выражение «счастливые часов не наблюдают»: человек настолько занят делом, что ему не хватает ресурсов уделять внимание когнитивному таймеру.

А. Делонгом была сформулирована гипотеза о зависимости восприятия времени от пространства, в котором находится испытуемый. Для подтверждения этой гипотезы эксперименты проводились с тремя группами. Им предлагалось играть в видеоигру на мониторах разного размера. Люди, которые взаимодействовали с маленьким экраном, переоценили затраченное время в 2,3 раза. Из этого вытекает, что чем меньше размер воспринимаемого пространства, тем субъективно медленнее идет время.

Позже были установлены два противоположных эффекта, касающихся восприятия времени: каппа- и тау-эффекты.

  • Каппа-эффект открыл психолог Джон Коэн. Он последовательно включал три лампочки, расположенные на разных расстояниях друг от друга. Задачей испытуемых было сказать, какой из интервалов между зажжением ламп дольше. Выяснилось, что на восприятие временных интервалов влияет линейное расстояние между лампочками. Чем дальше они были друг от друга, тем больше казался временной интервал между их включениями
  • Тау-эффект был открыт Гарри Хэлсоном. Он использовал тактильную стимуляцию трех равноудаленных друг от друга точек предплечья. Если между стимуляцией двух точек проходило больше времени, расстояние между ними переценивалось Чем больше был промежуток времени, тем большим казалось расстояние между ними.

Циркадные ритмы

Следующая группа теорий — биологические. Они исходят из существования циркадных ритмов — циклических процессов, происходящих внутри организма каждые 24 часа. Таким, например, является цикл сна—бодрствования.

Регуляция и настройка внутренних часов происходит за счет того, что свет поступает на фоточувствительные ганглионарные клетки глаза. В отличие от колбочек и палочек, эти клетки помогают ориентироваться во времени суток и присутствуют даже у слепых людей. Руководит биологическими часами человека супраоптическое ядро. К нему поступают сигналы от глаз о текущем времени суток. После информация идет в эпифиз, где при отсутствии света запускается выработка гормона мелатонина. Он снижает температуру тела человека и подготавливает организм ко сну.

Помимо суточных ритмов, в организме есть и другие циклы, длящиеся меньше 24 часов. Это привело ученых к мысли о существовании биологически обусловленной точки временного отчета.

Первым, кто создал биологическую теорию восприятия времени, был Хадсон Хогланд. На проведение исследований его подтолкнула болезнь жены. У нее был сильный жар, который спровоцировал дезориентацию во времени. Заметив это, Хогланд попросил жену считать до 60, приняв одно отсчитывание за одну секунду. Он сделал вывод, что при высокой температуре внутренние биологические часы начинают спешить. Так, при температуре 38 больная воспринимала 40 секунд как минуту. При более низкой температуре, наоборот, время воспринималось как медленно текущее.

Последующие эксперименты проводились ученой Марианной Франкенхаузер с фармакологическими препаратами, которые ускоряют метаболизм человека (амфетамин, кофеин). Под действием этих веществ испытуемым казалось, что прошло больше времени, чем на самом деле. Другие препараты (оксид азота и анестетики) показали обратный эффект.

Генетические предпосылки восприятия времени

Биологическим аспектам восприятия времени посвящены также генетические исследования. Индивидуальные различия в восприятии времени очевидны в наших повседневных действиях. Скажем, у одного человека «пик продуктивности» приходится на утро, а у другого возникает после полуночи. Кто-то с особой точностью может сказать, когда прошло 7 минут, другой ошибется на 5 минут.

Нейромедиаторы — химические вещества, передающие информацию между нейронами, — помогают синхронизировать получаемые стимулы и запускать реакцию на них. Генетический полиморфизм, ведущий к дисбалансу нейромедиаторов или нарушению регуляции циркадных ритмов, может увеличивать или уменьшать ход внутренних часов.

У людей с более активной выработкой серотонина внутреннее время идет быстрее объективного. Это, в частности, показывают исследования с применением ЛСД и псилоцибина. Эти вещества заставляют мозг выделять огромное количество серотонина, вследствие чего испытуемые принимали час за три.

На восприятие времени влияет и дофамин. Нарушение экспрессии генов, связанных с дофаминергическими путями, приводит к искажению восприятия течения времени. Так, при повышенной дофаминовой активности меняется процесс кодирования информации, что влияет на субъективный счет времени. Повышенный дофамин замедляет внутренние часы животных, заставляя их недооценивать временные интервалы. Также исследователи указывают на взаимосвязь механизмов кодирования временных интервалов и системы вознаграждения, в которой основным нейромедиатором тоже выступает дофамин.

Такие процессы метаболизма, как повышение/понижение уровня медиаторов или гормонов, зависят от циркадных ритмов. От них же зависит и наше врожденное предпочитаемое время бодрствования: утро, вечер, ночь, день. За циркадные ритмы отвечают гены CLOCK, ARNTL, PER (1, 2, 3) и CRY (1, 2). Они находятся в циклической зависимости друг от друга, образуя петлю отрицательной обратной связи. Комплекс белков CLOCK/ARNTL активирует экспрессию белков PER, CRY. Они, в свою очередь, подавляют действие ARNTL и CLOCK. Весь процесс активации и подавления продолжается примерно 24 часа, после чего начинается новых круг.

Гены CLOCK, ARNTL участвуют в кодировании временных интервалов, настройке циркадных ритмов и синхронизации действий человека во времени. У мышей, которым удалили ген ARNTL, исчезли циркадные ритмы. Другой важный ген, PER2, отвечает за выработку мелатонина и суточные изменения концентрации дофамина. Белки CRY (1, 2) могут выполнять роль рецепторов света для настройки внутренних часов.

Все исследования подводят к тому, что в перцепции времени участвует не одна система. Для него требуются как когнитивные механизмы, так и биологически заданные характеристики, включая правильную работу генетического аппарата и нейромедиаторов. Эти два элемента дополняют друг друга, создавая у человека целостный образ времени.