古来より、時間の感覚に心臓が関与している可能性が説かれてきたが、最近まで実証的な証拠は乏しいままだった。今回、コーネル大学を中心とする科学者チームが行った実験により、心臓は確かに脳の重要なタイムキーパーの一つであり、私たちの時間経過の感覚に基本的な役割を担っていることが明らかにされた。専門家たちは、私たちが瞬間的に感じる時間は連続的なものではなく、心臓の鼓動ごとに伸びたり縮んだりすることを発見したのだ。
コーネル大学心理学教授のAdam K. Anderson氏は、「心臓の鼓動が時間知覚のペースを決める」と述べ、心臓が時間の把握に果たす重要な役割を説明した。
「時間は宇宙の次元であり、私たちが自己を体験するための中核的な基盤です。我々の研究は、一瞬一瞬の時間体験が、心拍の長さと同期し、変化することを示しています」。
このような時間感覚の変化は、「時間的なしわ」と呼ばれ、正常であり、適応的である可能性があると研究者は述べている。
これまで、時間知覚は長時間にわたってテストされ、思考や感情が時間感覚を歪め、より速く、あるいは遅く見えることが多いと研究者は主張してきた。しかし、このような研究結果は、現在における時間の直接的な経験ではなく、時間についてどう考えるか、どう見積もるかに焦点を当てたものであることが多い。
私たちの心臓は平均して一定のリズムを刻んでいるが、その間隔は前の拍動よりもわずかに長くなったり短くなったりする。このような直接的な体験をより深く理解するために、専門家たちは、時間の認識が生理的リズム、例えば心拍数の自然変動と関係しているかどうかを調べる実験を考案した。
研究チームは、心臓病の既往がない18歳から21歳の45人の被験者を登録し、心電図（ECG）でモニターした。ECGは、ミリ秒単位の分解能で心臓の電気活動を測定する。このECGをコンピュータに接続し、80ミリ秒から180ミリ秒の音を参加者の心拍に合わせて鳴らし、ある音が他の音に比べて長いか短いかを参加者に報告させた。
実験では、音に先行する心拍が短いと、その音は長く感じられ、心拍が長いと、同じ音の長さが短く感じられるという「時間のしわ寄せ」と呼ばれる現象が明らかにされ、現在を認識する構造になっていることが判明した。さらに、この実験では、脳が心臓にも影響を与えていることが示された。参加者が音に注意を向けると、この「方向づけ反応」によって心拍数が変化し、その結果、時間的な体験に影響を与えることも分かったのだ。
「心拍は、私たちの脳が時間の経過の感覚を与えるために使っているリズムです。そしてそれは直線的なものではなく、常に収縮と拡張を繰り返しています。この一瞬一瞬の間隔でも、私たちの時間感覚は揺らいでいるのです。心臓の一拍一拍の純粋な影響が、時間の感覚を作り出すのに役立っているのです」と、Anderson氏は述べている。
時間の経過を正しく認識できないことは悪いことのように聞こえるかも知れないし、実際にそうなることもある。しかし、時間が分からなくなることはトラブルの元だが、今回の研究で明らかになったような時間的なシワには適応的な利点もあるのかも知れない。
時間認識と心臓のこの関連は、私たちの瞬間的な時間認識が生体エネルギー学に根ざしており、心拍数などの変化する身体状態に基づいて脳が努力と資源を集中するのを助けていることを示唆している。「これらの観察は、数心拍の範囲内であっても、心臓のダイナミクスが時間的な意思決定プロセスに関連していることを体系的に示している」と、著者らは結論付けている。
「このような一瞬一瞬の間隔でも、私たちの時間感覚は揺らいでいます」と、Anderson氏は言う。「心臓の鼓動から鼓動への純粋な影響が、時間の感覚を生み出すのに役立つのです」
論文
- Psychophysiology: Wrinkles in subsecond time perception are synchronized to the heart
参考文献
- Cornel University: ‘Wrinkles’ in time experience linked to heartbeat
- via New Atlas: Our heartbeats cause “wrinkles in time” says new study
研究の要旨
時間の経験における心臓の役割は長い間理論化されてきたが、経験的な証拠は乏しい。ここでは、微細な心臓のダイナミクスと、秒以下の間隔の瞬間的な体験との相互作用を調べた。参加者は、心臓に同期した短い音（80-188ms）に対して時間的二等分課題を実施した。我々は、同時期の心拍ダイナミクスを時間的判断モデルに埋め込む心臓ドリフト拡散モデル(cDDM)を開発した。その結果、心拍ダイナミクスに同期した短い間隔の拡張や収縮という時間的なしわの存在が明らかになった。刺激前の心拍数が低いほど、ミリ秒レベルの刺激時間を長く感じるという初期バイアスが生じ、感覚摂取が促進されることがわかった。同時に、刺激前の心拍数が高いほど、より効率的な証拠の蓄積により、より一貫した、より速い時間的判断が可能となることが示された。さらに、注意の身体的指標である刺激後の心拍減速の速度が高いほど、cDDMにおける感覚的な時間的証拠の蓄積量が多いことと関連した。これらの知見は、時間の瞬間的な経験における心臓のダイナミクスのユニークな役割を示唆している。このcDDMの枠組みは、時間知覚と知覚判断における心臓の役割を研究するための新しい方法論の道を開くものである。
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