研究揭示：视觉场景如何扭曲我们的时间感知
研究揭示：视觉场景如何扭曲我们的时间感知
你是否曾经有过这样的体验：在欣赏一幅美丽的画作时，时间似乎变得缓慢；而在面对杂乱无章的场景时，时间又好像飞逝而过？一项最新研究揭示了这种现象背后的科学原理。
图源：Pixabay
最近发表在《自然人类行为》（Nature Human Behaviour）杂志上的一项研究发现，场景的某些视觉特性，比如大小、杂乱程度和易记性，会扭曲我们对时间的感知。具体来说，较大的、更难忘的场景似乎会让时间变慢，而杂乱的场景则会让时间过得更快。
开展这项研究的主要动机是探索感官知觉的一个较少研究的方面：时间。虽然时间是所有感官过程不可或缺的一部分，但人们对时间的感知，即我们衡量时间流逝的方式以及它如何影响其他感官信息的处理一直存在一些谜团。探究这种理解上的差距既是一个挑战，也是一个深入探究大脑在感官处理过程中如何编码时间的机会。
该研究的作者之一，乔治梅森大学（George Mason University）的心理学助理教授Martin Wiener表示：“我的实验室对时间感知，也就是大脑如何测量和感知从几百毫秒到多秒的时间间隔非常感兴趣。许多以前的研究都集中在‘简单’的视觉刺激，如几何形状、点、颜色等对感知时间的影响，而我们想要研究‘更高级’的视觉特征，如大小、杂乱程度和易记性。”
研究人员设计了四个不同的实验，以研究图像的各种属性如何影响时间感知。
在前两个实验中，参与者参与了一项视觉时间分类任务，也称为时间分割任务，他们观看图像并决定每个图像的呈现时间是“短”还是“长”。这些图像是从“大小/杂乱”数据库中获取的，该数据库是先前参与者根据场景大小和杂乱程度对图像进行评级的集合。实验1使用了提供的图像，而实验2则对这些图像进行了灰度化处理，并对其亮度进行了标准化以控制视觉亮度和对比度效应。
图像呈现的时间跨度为6个对数间隔，从300毫秒到900毫秒不等。每个参与者以每个间隔一次的方式观看每张图像，从而每个参与者拥有大量的试验次数，其间穿插休息。图像的呈现顺序是随机的，以防止顺序效应影响结果。参与者被要求尽可能迅速准确地作出反应，按指定的键表示图像持续时间是“短”还是“长”。值得注意的是，他们没有收到任何关于其表现的反馈，以避免影响后续的反应。
前两个实验的结果表明，场景的大小和杂乱程度对于时间的感知有显著但相反的影响。较大的场景大小会导致参与者感知时间较长（时间膨胀），而增加的杂乱程度则会使时间感知较短（时间收缩）。
实验2中的复制工作进一步证实了场景大小和杂乱度对时间感知的影响。这表明这些效应不仅仅是由于颜色或亮度，这些因素可能会吸引更多的注意力并扭曲人的感知。
实验3复制了前两个实验的结构，但专注于图像的易记性。图像来自“大规模图像易记性”数据集（LaMem），其中包含了被评定为易记性的数千幅图像。图像被选择为代表一系列易记性评分，并在与前两个实验类似的七个对数间隔时间内呈现。
参与者再次参加了一个时间分割任务，将每个图像的持续时间分为“短”或“长”。与先前的实验一样，没有提供反馈，并且图像以随机顺序显示，以保持实验的完整性。
Wiener和他的同事发现，具有更高记忆度的图像被认为比记忆度较低的图像持续时间更长。此外，这些令人难忘的图像不仅被认为持续时间更长，而且在“短”或“长”方面的分类更加精确。
最后一个实验要求参与者参与一项持续再现任务。他们观看了一个图像，持续时间为从500到1000毫秒的七个线性间隔，并尝试通过按住按钮来复制他们感觉相当于相同时间量的持续时间。这部分实验旨在评估图像的记忆度如何影响时间复制的准确性。
完成此任务后，参与者在隔日进行了一项意外记忆回忆测试。研究人员向他们展示了从持续时间复制任务中获得的相同图像，并混合了相同数量的新图像，并要求他们指出他们是否记得前一天看过这些图像。这部分研究的目的是探索图像被记住(或被认为被记住)的持续时间是如何影响实际记忆的。
那些认为令人难忘的图像持续时间较长的参与者更准确地再现了这些更长的持续时间，随后也更能回忆起这些图像。这些结果支持时间感知和记忆之间的双向关系:被认为持续时间更长的图像往往被更好地记住，相反，更容易被记住的图像被认为持续时间更长。
图源：《Adventure Time》
这个实验突出了这种感知机制潜在的适应性优势。通过延长记忆图像的感知时间，大脑可以增强编码和随后对重要或有影响的信息的回忆。
Wiener解释说：“换句话说，研究结果表明视觉系统的模型可以通过处理图像的速度来解释这些效应。”
这项研究为视觉特性如何影响时间感知提供了独特的见解。然而，像任何研究一样，它也有其局限性，在解释结果时应该考虑到这一点。一个主要的限制是该研究的参与者相对较少(总共170名参与者)，主要由来自一所大学的本科生组成。这一人口统计数据可能不能代表更广泛的人群，可能会限制研究结果的普遍性。
未来的研究还可以扩展研究中使用的神经网络建模。虽然rCNN为这些发现提供了一种机制解释，但根据实际的神经学数据验证这些模型将加强结论。
Wiener说:“我们希望扩大到更多的研究对象，看看这些发现有多可靠。我们还想利用神经成像和大脑刺激技术来更好地了解时间膨胀效应发生的机制，以及我们是否可以改变它。此外，尽管这项研究证明更容易记住的图像会拉长时间，但并未给出原因解释。这将需要更多的工作和理论发展。”
参考文献：
1.Ma, A.C., Cameron, A.D. & Wiener, M. Memorability shapes perceived time (and vice versa). Nat Hum Behav (2024). https://doi.org/10.1038/s41562-024-01863-2
本文原文来自澎湃新闻，原文链接：https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_27747997