Nat Commun | 记忆的“时间膨胀”效应：多巴胺如何通过拉长主观时间来切分事件

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基本信息

Title:Dopaminergic processes predict temporal distortions in event memory

发表时间:2026-03-14

发表期刊:Nature Communications

影响因子:15.7

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研究背景

在我们的记忆中，时间的流逝从来都不是匀速的。物理时间冷酷无情地向前推进，但“身体时间”却会根据经验的结构被拉长或压缩。例如，无聊宅家的日子在回忆中往往显得比实际更短暂，因为那段时期缺乏环境与事件的变化；相反，在日常生活中，当我们经历频繁的场景切换（即“事件边界”，event boundaries）时，回忆起的时间往往会被拉长。这种主观上的“时间膨胀”并非大脑的计算失误，而是帮助我们将连续的经验切分为独立记忆片段的重要机制。

然而，大脑究竟是如何利用这些情境线索来重塑时间表征，进而组织记忆的？这一直是认知神经科学中的一个未解之谜。

目前，一个极具潜力的候选机制是腹侧被盖区（VTA）驱动的多巴胺系统。一方面，多巴胺在工作记忆的更新和海马体的突触可塑性中扮演着关键角色，能够标记新奇和显著的刺激；另一方面，著名的“多巴胺时钟假说”认为，多巴胺的瞬时增加会加速大脑内部的“计时器”，导致对时间的过高估计。但是，以往的研究大多关注多巴胺如何影响当下的时间知觉，它是否也会在长时记忆中刻录下这种夸张的时间表征？

为了回答这个问题，加州大学洛杉矶分校（UCLA）的研究团队结合了功能磁共振成像（fMRI）和眼动追踪技术。他们让受试者学习一系列伴随声音提示的物体图片，并通过改变声音的特征来人为制造“事件边界”，试图探究多巴胺系统的激活（以及作为其外周生理指标的眨眼行为）是否真正驱动了记忆中的时间扭曲。

研究核心总结

这项研究的核心在于，它不仅在行为层面上复现了事件边界带来的时间膨胀效应，还首次在神经和生理层面上找到了多巴胺系统参与其中的关键证据。研究的发现可以清晰地拆解为以下三个递进的层次。

一、事件边界激活腹侧被盖区（VTA），并预测记忆中的“时间膨胀”

研究者首先证实了行为学上的经典现象：相比于在同一个声音情境下出现的两个物体，如果两个物体之间跨越了声音的切换（即事件边界），受试者在随后的记忆测试中会认为它们在时间上隔得更远，尽管它们在客观上的时间间隔是完全相等的。

更重要的是 fMRI 的结果。当声音发生切换，即事件边界出现时，受试者大脑中的腹侧被盖区（VTA）出现了显著的激活。进一步的试次级别（trial-level）分析表明，VTA 在边界处的激活程度越高，受试者在回忆跨越该边界的物品对时，所报告的主观时间距离就越长。而在情境稳定的内部，VTA 的活动则无法预测时间距离的评分。这说明，事件边界确实以某种方式调动了 VTA，而这种调动直接参与了记忆时间结构的扭曲。

Fig 1. 实验范式与行为学结果。受试者在学习物品序列时，背景音的切换构成了事件边界。右下角数据表明，跨越边界的物品对（黄色）在记忆中被认为比同一情境下的物品对（紫色）相隔更远。

Fig 2. VTA 的激活模式及其与记忆的关系。图 b 和 c 显示边界音显著激活了 VTA；图 d 表明，边界引发的 VTA 激活越强，受试者对跨边界物品对的时间距离评分就越高。

在神经影像之外，研究者还引入了一个精巧的生理指标：眨眼。近年来的研究提示，自发眨眼率与多巴胺系统的活动密切相关，且人们在阅读或对话的“断点”处往往更容易眨眼。

本研究的眼动追踪数据完美印证了这一点。在声音切换（事件边界）出现后的 1.5 秒内，受试者的瞬时眨眼次数显著增加。为了验证眨眼是否真的能反映多巴胺活动，研究者将眨眼数据与 fMRI 数据进行了对齐。结果发现，无论是在边界处还是在稳定情境中，由声音引发的 VTA 激活程度都能显著预测随后的瞬时眨眼次数。这一结果不仅强化了 VTA 在事件分割中的作用，也为“眨眼可以作为多巴胺处理过程的非侵入性窗口”提供了坚实的实证支持。

Fig 3. 瞬时眨眼行为与 VTA 激活的关系。图 c 和 d 显示边界音后 1.5 秒内的眨眼次数显著增加；图 e 证实了试次级别的 VTA 激活能够预测这种瞬时的眨眼增多。

虽然边界后的瞬时眨眼与 VTA 激活有关，但研究者发现，仅仅是这 1.5 秒内的瞬时眨眼，并不能直接预测随后的记忆时间膨胀。真正与记忆挂钩的，是更长时间尺度上的生理反应。

当研究者把观察窗口拉长，考察两个测试物品之间（约 32.5 秒）的持续眨眼总数时，发现了关键的交互效应：在这段较长的时间窗口内，持续的眨眼频次能够显著预测跨越边界物品对的时间膨胀效应；眨眼越多，记忆中的时间被拉得越长。而对于同一情境下的物品对，这种预测关系则不存在。同时，这种持续的眨眼模式依然与 VTA 的激活紧密相关。这表明，多巴胺系统在边界处被唤醒后，其影响并非转瞬即逝，而是通过一段持续的生理状态（表现为眨眼增多），最终将夸大的时间距离刻录进了长时记忆中。

Fig 4. 持续眨眼模式与时间记忆的关系。图 e 显示 VTA 激活预测了更长时间窗口内的持续眨眼；图 f 揭示了这种持续眨眼模式特异性地预测了跨边界物品对（黄色）的记忆时间膨胀。

研究意义

这项工作真正推进了我们对“大脑如何组织连续经验”的理解。它巧妙地将两个原本平行的研究领域——多巴胺与时间知觉的关系、多巴胺与情景记忆的关系——连接在了一起。研究告诉我们，记忆中的“时间膨胀”并不是系统误差，而是一种极具适应性的机制：大脑通过 VTA 释放多巴胺信号，主动拉长了不同事件之间的主观时间距离，从而在记忆中为相邻的事件划定了清晰的界限。

在方法学上，这项研究也提供了重要的启发。它证明了在特定认知任务期间测量动态的眨眼行为，比传统的静息态自发眨眼率更能有效地追踪多巴胺系统的在线动态变化。这为未来在缺乏 fMRI 条件下研究多巴胺功能提供了一个可靠且低成本的生理学指标。

当然，这项研究也有其边界。fMRI 提供的依然是相关性证据，无法直接等同于神经递质的因果释放。此外，大脑在处理事件边界时，往往是多巴胺系统与去甲肾上腺素系统（如蓝斑核 LC）协同作案。未来的研究还需要进一步厘清：在将连续的经验切分为离散记忆的过程中，这些不同的神经调控系统是如何分工与合作的。

分享人：饭鸽儿

审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部

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