項目名稱:時間感知是否會因應時間長短而有所不同?使用rTMS研究時間適應的後效應

資助來源:研究資助局2020/2021年度本地自資學位界別競逐研究資助計劃 – 教員發展計劃

資助金額:HK$944,962

首席研究員:李允安博士(輔導及心理學系系主任)

項目年期:24個月

重複經顱磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,英文簡稱rTMS,又譯作反覆性穿顱磁刺激)作用的研究,是腦神經科學的熱門課題之一。在醫學界,它可用來治療抑鬱症等病症。輔導及心理學系系主任李允安博士今次的研究項目,則利用rTMS探討時間感知(time perception,又譯作時間知覺)及其後效應(aftereffect),並冀望從中了解認知過程中的計時機制。

據李博士表示,人對於時間的主觀感知,除了取決於所經歷的實際時間外,也會受一些內部和外部因素影響。最近一些研究報告指出,當重複被時間長度相近的影像或聲音刺激時,實驗參加者會產生時間適應(time adaptation)及後效應 (after effect),即參加者在之後對時間的感知,會與實際的時間產生差距。有研究人員提出「頻道基礎時間模型」(Channel Based Duration Model)來解釋這種時間適應後效應。該模型假設,人的計時機制可以因應不同的時間長短來校準。這機制與其他感知適應(sensory adaptation)模型相似,即是能改變自身的反應來從新掌控對遭環境的認知。

現有的時間理論模型通常是具有連續性,即不會因時間的長短而作出不同的反應。「頻道基礎時間模型」則細分了腦神經系統對於不同時間長短的反應,李博士及其研究團隊在第一階段研究中,測試了參加者適應不同時間長度的刺激後的潛在後效應。他們會研究數據是否支持「頻道基礎時間模型」的預測,或數據可否用連續性模型作解釋。

在研究的第二階段,李博士及其團隊會研究重複經顱磁刺激(rTMS)對時間適應後效應的影響。在之前的rTMS的研究發現,通過分別在小腦 (cerebellum)和右外側前額葉皮層(right dorsolateral prefrontal cortex ,簡稱rDLPFC)上應用rTMS,會分別對較短時間(短於1秒)和較長時間(長於於1秒)的感知有不同影響。而大多數理論模型都主張在感知到一段資訊並決定其時間的長短之前,需要與另一個在記憶中的參考時段作比較。李博士及其團隊假設rTMS會干擾該參考時段或感知的過程。例如,用rTMS刺激rDLPFC,是否能干擾參加者對1秒以下的時間適應後效應。若果該干擾只影響對時間的感知過程,但不影響記憶中的參考時段(reference),那只會影響時間適應後的目標。反之,若果rTMS會影響記憶中的參考時段,那所有與時間有關的任務皆受影響。團隊也提出了另一個針對小腦的類似假設,即是比較在有沒有時間適應下,rTMS對時間感知的影響。

據李博士說,研究結果將為腦神經科學中的計時機制提供新的數據,尤其是該機制是否分為長短時間,而研究結果也將有助於闡明時間如何表達在認知之中。此外,rTMS研究的結果將提供證據,驗證rTMS效應是否為狀態依賴性的,並且與適應後的神經元狀態有關。

來源:2021年暑期特號