我们对时间的感知，并不是恒定的：有时，我们觉得时间过得飞快；有时，几分钟就感觉像是几小时。从亚里士多德对时间本质的思考到爱因斯坦的相对论，古往今来，人类一直在思考这样一个问题：我们是如何感知和理解时间的？其实，我们对于控制着生物节律，决定什么时候疲倦，什么时候醒来，以及24小时的新陈代谢的生物钟，已经非常熟悉。
相比而言，我们对于身体是如何在秒到分钟的尺度上测量时间的，却知之甚少，而我们的绝大部分日常行为活动，都是在这个时间尺度上展开的。
在一项新发表于《自然·神经科学》杂志的研究中，一组神经科学家通过人为地减缓或加快大鼠的神经元活动模式，扭曲了它们对时间长度的判断，证实了在测量较小的时间尺度时，一个名为纹状体的脑区中的神经元活动至关重要。与计算机中能精确计时的时钟不同，人类的脑保持着一种灵活的时间感，这被认为是由分散在脑中的神经网络的动态形成的。
为了证明了这些神经“波纹”的演化快慢，与受时间影响的决策存在密切关联，研究人员对实验室的大鼠进行了训练，让它们可以区分不同的时间间隔。在实验中，他们让口渴的大鼠如果在收到一个声音信号后等待一段时间，就可以得到一滴水作为奖励。根据信号，它们需要判断一段时间是长于1.5秒还是短于1.5秒。与此同时，研究人员还会在进行这些训练时测量大鼠的纹状体的活动。
然而，相关性并不等同于因果联系。为了测试这种相关性是否基于因果联系，研究人员需要一种方法能使研究人员在这些大鼠进行时间估计的同时，实验性地操纵这些动态。他们将目光投向了神经科学家工具箱中的一项“传统技艺”——温度操控。他们设计了一种小型的可用来局部加热或冷却纹状体的热电装置，然后将这种装置植入经受过训练的大鼠体内。
令人惊讶的是，研究人员发现，虽然纹状体可以协调运动控制，减慢或加快其活动模式，但这并没有相应地减慢或加快大鼠的动作。这让他们更深入地思考了行为控制的本质。即使是最简单的生物，在控制运动方面也面临着两个基本挑战。第一，它们必须从不同的可能行动中做出选择，比如是前进还是后退。第二，一旦决定采取一个行动，它们就需要能够不断地对其进行调整和控制，以确保有效地执行这一行动。
这些基本挑战适用于从蠕虫到人类的所有生物。
研究人员的初步数据显示，有别于纹状体，对小脑施以温度控制，的确会影响持续的运动控制。其实，在帕金森病和共济失调等运动障碍中，我们就能看到这两个脑系统之间的分工。帕金森病是一种影响纹状体的疾病，往往会使患者自主发起运动的能受损。但是提供感官暗示，比如地面上的胶带线，就可以促进行走。
研究人员认为，新的研究结果或许能推动帕金森病和亨廷顿病等衰竭性疾病的新治疗靶点的开发，这些疾病涉及与时间相关的症状和纹状体受损。然而，还有很多谜团有待解开。在未来的研究中，研究人员希望能够找出是什么脑回路创造了这些计时的活动涟漪？它们又是如何帮助我们对环境做出反应的？要想解答这些问题，研究人员还需要更多的时间。