运动相关因素对时间知觉的影响

加拿大新南威尔士州圣约翰纽芬兰纪念大学人体运动与娱乐学院。

时间的概念，无论是从物理学还是生理学的角度来看，都是一种相对的度量。时间知觉的改变可能会对运动、健身和工作产生严重的影响。对于许多有时间限制的运动(如篮球、北美足球、网球、体操、花样滑冰、冰球等)和工作环境(如警察和军队等需要同步行动的工作人员)来说，对时间的准确感知是一项重要技能。此外，时间扭曲可能在坚持锻炼中起作用。个人可能不愿意继续健康的、看似旷日持久的锻炼活动(时间延长)。两种主要的理论(标量期望理论和纹状体搏动频率模型)分别强调对一段时间内事件数量的感知和神经递质在激活和协调皮层结构中的作用。研究考察了年龄、性别、体温、健康状况、精神集中程度和运动强度等因素对时间知觉的影响。然而，由于时间知觉对工作、运动和锻炼的重要性，这方面的研究还很有限。由于工作、运动和锻炼可能涉及上述许多因素的整合，它们是需要进一步调查的干预措施。与工作、运动和锻炼相关的多种变量为未来的研究提供了一个不发达但富有成效的领域。因此，本综述的目的是考察影响人类时间知觉的生理和心理因素，以及时间知觉和活动扭曲的潜在机制。

-支持时间感知的两个主要理论是标量预期理论和纹状体搏动频率模型，它们分别强调对一段时间内事件数量的感知和神经递质在激活和协调皮质结构中的作用。

-对时间的感知是相对的，可能会受到年龄、性别、体温、健康状况、精神集中和运动强度水平的影响。

-生理和心理唤醒，这与锻炼和工作有内在联系，也会影响时间感知。然而，很少有研究检验多种类型的运动和活动对人类时间知觉的影响，因此，这篇综述呼吁在这一领域采取进一步的行动。

几个世纪以来，时间的概念一直吸引着人们，古代到现代的哲学家和科学家无法完全就这一概念的定义和特征达成一致(Bunnag，2017)。随着精确到纳秒的原子钟的发展，时间被许多人认为是一种精确的、客观的度量。然而，根据阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论，时间是相对的(爱因斯坦，1905)。斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)的工作揭示了时间可以受到引力的影响，并假设时间甚至可能在黑洞的范围内或宇宙大爆炸(宇宙开始)或之前不复存在(霍金和哈特尔，1972)。进一步模糊这个问题的是，物理学家可能会争辩说，如果没有时间的存在，就不能谈论大爆炸之前的一段时间，因为时间不存在。因此，虽然可以精确监测特定时空连续体内的时间，但时间的存在或感知可能会波动。

最近，研究开始关注人类对时间的个人体验，即所谓的时间知觉(Wittmann and Paulus，2009)。人类对时间的感知是人们为日常行为和生存做出决定的一个重要维度(Wittmann和Paulus，2008)。时间知觉与我们对时间流逝的感知有关；这种体验与环境、心理和生理过程交织在一起(Wittmann和van Wassenhove，2009；Wittman，2013；Allman等人，2014)。例如，人们普遍认为，当一个人无聊时，时间过得更慢，或者成年人比孩子过得更快(Burdick，2017)。虽然时间知觉的神经基础尚不清楚(Wittmann和van Wassenhove，2009；Wittman，2013)，但有两个主要的模型用于描述时间知觉过程：标量期望理论，通常被称为起搏器累加器模型，以及纹状体搏动频率模型(Allman和Meck，2012；Allman等人，2014)。这些模型被用来强调唤醒(生理或心理)对时间扭曲的影响(Lambourne，2012；Jakubowski等人，2015；droit-volet和Berthon，2017)。

运动是生理唤醒的一种形式(Duncan et al.，2016)，然而，关于运动诱导唤醒对时间知觉的影响的研究有限。进一步

此外，运动可能会与感知时间扭曲的其他几个因素相互作用，包括年龄、性别、体温、健康和健身状况、精神集中和强度水平。运动中时间知觉的年龄差异还有待研究。同样，健身水平作为运动时时间知觉改善或削弱的一个因素还没有被研究过。尽管如此，任务知识与时间知觉的改善有关，受过良好训练的人通常拥有更高的任务知识(Tobin和Grondin，2012)。关于性别差异，有限的研究表明，女性在锻炼过程中可能会感觉到时间比男性过得更慢(Pleil等人，2011年；Hanson和Buckworth，2016)，但其潜在机制尚未阐明。在一项显示女性感觉时间过得更慢的研究中，结果可能受到了不公平的影响，因为女性的跑步强度比男性高(Hanson和Buckworth，2016)。研究上述因素对人类时间知觉的影响的研究很少。对于许多运动项目(如篮球、北美足球、网球、体操、花样滑冰、冰球等)和工作环境(如警察和军队等需要同步行动的工作人员)来说，对时间的准确感知是一项重要的技能。此外，时间知觉的扭曲可能对坚持锻炼起作用。个人可能不愿意继续健康的、似乎拖得很久的锻炼活动。因此，本综述的目的是考察影响人类时间知觉的可能的生理和心理因素，以及时间知觉和活动扭曲(即急性运动和疲劳运动)的潜在机制。

在讨论觉醒对时间知觉的影响时，引用最多的模型是标量期望理论或起搏器累加器模型(Grondin，2010；Allman和Meck，2012)。该模型将时间处理系统分为三个阶段：时钟、记忆和决定(Grondin，2010)，如图1所示。时钟阶段开始于一个信号的开始，在这个信号中，由注意过程控制的开关闭合，起搏器脉冲被收集到累加器(目前没有特定位置的大脑的理论功能)。如果在一段时间后，信号获得一些附加的重要性(即，反馈、环境变化)，则累加器的内容从工作存储器转移到参考存储器以进行长期存储(Allman和Meck，2012)；这需要存储器阶段。当在单独的试验中再次经历持续时间时，决定阶段发生，比率决定规则比较累加器的当前内容是否低于、达到或超过相似性阈值(Grondin，2010；Allman和Meck，2012；Allman等人，2014)。这个过程创造了我们对时间的感知。该模型将个体间时间知觉的差异归因于一个人的注意力、起搏器速度、记忆力和决策能力的差异(Allman and Meck，2012)。

图1。假设的内部时钟内信息的处理，因为它与标量期望理论所描述的时间感知有关。

标量期望理论在时间扭曲研究中很重要，因为它允许我们区分注意和唤醒对时间知觉的影响(Zakay和Block，1997)。注意力是模式开关的一个功能，而唤醒会影响起搏器的速度。觉醒提高了起搏器的速度，从而增加了累加器中收集的脉搏数量(Gil and droit-volet，2012；Lambourne，2012)。这种觉醒导致感知时间的扭曲，特别是延长了感知时间间隔(Gil and droit-volet，2012)。值得注意的是，这种效应具有乘性(Zakay and Block，1997)；时间失真随着刺激持续时间的增加而增加。可以假设，运动诱导的唤醒会产生这种效应，导致运动过程中的时间扭曲(Dormal等人，2018年)。

纹状体拍频模型(SBF)体现了计时网络的交互性。与起搏器蓄积器模型相比，这个模型提供了一个优势，因为它不仅讨论了计时行为，而且如图2所示指定了与计时有关的神经区域(Merchant等人，2013年)。该模型说，时钟速度由尼亚格拉致密质和腹侧被盖区-皮质通路中的多巴胺-谷氨酸活动水平决定。计时的过程始于纹状体棘神经元，它监测皮层振荡神经元中的激活模式，这些模式受到谷氨酸活动的影响。当间隔开始时，t

短时间间隔的时间估计有明显的年龄差异；老年人倾向于估计短时间间隔的准确性较低，变异性较大(Wittman和Lenhoff，2005)。这些缺陷可能是与年龄相关的注意力、工作记忆或信息处理速度变化的结果，因为它与起搏器累积器的时间知觉模型有关。必须指出的是，更长时间的时间知觉还没有在老年人中进行过研究(Wittman和Lenhoff，2005)。

有趣的是，似乎时间知觉可能与年龄知觉有关。在一项针对老年人(60-92岁)的研究中，那些认为自己比实际年龄年轻的人认为时间过得更快。相反，那些认为自己老了的人报告说时间过得更慢(Baum等人，1984年；Wittman和Lenhoff，2005年)。在另一项研究中，60岁至84岁的老年人被要求确定他们一生中哪一段时间似乎过得最慢；童年是最受欢迎的答案(Tuckman，1965)。两项研究在比较年轻和老年参与者时显示出相互矛盾的结果，结果表明老年人认为时间过得更快，而且在年龄上没有差异(Tuckman，1965；Tismer和Wahlen，1979；Wittman和Lenhoff，2005)。目前研究中缺乏共识并不支持这样的普遍观点，即随着年龄的增长，时间开始过得更快。然而，这些研究主要集中在回溯性的时间估计，而不是主观的时间估计(按目前的情况估计时间)。了解老年人主观时间知觉和潜在扭曲的影响，可能会进一步理解神经变化以及老龄化人口目前面临的社会学问题，并允许建立更“有利于老年人”的环境。

随着人们对衰老和时间知觉的研究，令人惊讶的是，在锻炼或体育活动中，与年龄相关的时间知觉扭曲之间的交互作用还没有得到研究。在人口日益老龄化的今天，这种研究的缺乏给社会带来了一个重大问题。许多与衰老有关的健康问题在个人一生中保持活跃和身体健康的情况下可以预防或减少发生。推广这一人群的锻炼计划已成为公共卫生领域的优先事项(Jaul和Barron，2017)。

如果个人的时间感知随着年龄的增长而发生不利的改变，可能会影响体育活动或锻炼计划的坚持性。例如，如果老年人不能准确地感知短时间间隔(Wittman和Lenhoff，2005)，类似于一套运动，这可能会影响他们完全遵守运动计划的能力。这种相互作用尚待研究，因此老年人在体育活动/锻炼过程中时间知觉扭曲的严重程度尚不清楚。未来的研究应该寻求了解这种相互作用，并就如何改善这些可能导致老龄化人口体力活动障碍的问题提出建议。研究锻炼是否能改善老年人在日常生活中对时间的感知也是有益的。

正如前面提到的，人们普遍认为，年轻的时候时间过得更慢。在Droit-Volet(2013)的一项评论中，发现与年龄相关的时间估计准确性的提高和时间变异性的减少。研究儿童时间知觉的一种常见研究类型是时间复制任务。在这些生殖任务中，孩子们被要求判断第二次刺激的持续时间是否与之前的刺激相同。这些研究的数据在确定儿童的时间估计变异性(高估或低估)方面一直不一致(Crowder和Hohle，1970；droit-volet，1999,2013；Cheronis等人，2004年)。这种不一致可能归因于包含不同年龄的参与者的研究，以及在3到10岁之间心理功能发展的逐渐增强(droit-volet，2013)。再一次，关于孩子们在锻炼过程中如何感知时间的信息是缺乏的。

只有一项研究探讨了锻炼过程中时间知觉的性别差异。Hanson和Buckworth(2016)检查了11名男性和11名女性休闲跑步者，他们被指示以自己选择的速度跑出他们平均每天跑步距离的75%(即，如果他们的平均日跑步速度为10公里，则参与者跑7.5公里)。参与者没有被告知任何经过的时间或距离间隔，只有当他们到达距离终点时才被告知。结果显示，女性以比男性更快的自选速度跑步，但产生的时间也明显较少