大腦是如何判斷時間呢?大腦可能不像傳統「內部時鐘」模型想像的那樣,只靠單一計時器來判斷時間。2026年3月26日發表於《PLOS Biology》的研究發現,至少在判斷不到一秒的視覺刺激長度時,時間資訊會經過大腦皮質多個區域、以不同方式逐步處理:從視覺皮質對刺激長度的初步編碼,到頂葉與運動前區對特定時間長度的選擇性表徵,最後在額葉與前腦島形成與主觀分類判斷相關的表徵。簡單來說,我們對短暫時間長度的感受,更像是多個腦區協作建構的結果,而不是單一腦區獨自計時。
一顆時速超過200公里的網球從對手拍面飛出,選手卻能在零點幾秒內判斷落點、揮拍回擊,而這種近乎直覺的時間掌握,在過去幾十年讓神經科學家相信,在人腦中一定藏著某種專門「計時」的裝置,就像身體自帶一支碼表一樣。
但2026年3月一項發表在《PLOS Biology》的研究,把這個流傳已久的假設,重新攤在解剖刀下檢視。
大腦裡真的有一個「計時中樞」嗎?
在過去的理論裡,基底核(basal ganglia)等結構常被認為扮演「節拍器」角色,規律發送脈衝訊號,大腦再透過計算脈衝次數來估計時間長短。
不過近年愈來愈多實驗發現,視覺、頂葉到額葉等多個腦區都會對特定時間長度產生反應,單一時鐘中樞很難完整解釋這些現象,這也正是2026年這篇新研究想進一步釐清的問題:這些分散在腦中不同角落的「計時反應」,到底是各自扮演什麼功能角色?

這次的研究是怎麼做的?
這項研究由義大利**國際高等研究學院(SISSA)**的 Valeria Centanino、Gianfranco Fortunato 與 Domenica Bueti 三位研究者共同完成,發表於《PLOS Biology》第24卷第3期,在2026年3月26日正式刊出。
研究團隊讓13位健康成人受試者(平均年齡29.6歲)進入**7-tesla(7T)超高磁場功能性磁振造影(fMRI)**掃描儀,執行一項視覺時間分類任務:畫面中會出現一個持續時間在0.2秒到0.8秒之間變化的視覺刺激,受試者需判斷這段刺激比0.5秒更長或更短。
需要特別說明的是,這項研究鎖定的是「亞秒級」(不到一秒)的視覺時間判斷,也就是類似接球、按鈕反應這種瞬間的時間感,而不是我們平常說的「這一天過得好快」或「這學期一下子就結束了」那種以分鐘、小時甚至年為單位的長時間感受,這二種是不同的時間尺度,不能直接劃上等號。
研究團隊接著採用**群體感受野模型(population receptive field modeling,簡稱 pRF modeling)**分析每個腦區對不同時間長度的反應偏好,藉此描繪出時間訊號在大腦皮質中如何被逐步轉換。
實驗發現了什麼?時間資訊經過至少三種不同層級的處理
研究結果顯示,時間長度的判斷並非由單一腦區以同一種方式完成,而是隨著大腦皮質處理層級的推移,經歷性質不同的處理階段。研究團隊在論文討論中將整體發現歸納為三個功能階段:
- 時間編碼(枕葉視覺皮質):這裡的神經反應會隨刺激時間拉長而漸進式增強(monotonic response),愈長的刺激,反應愈強,這個階段負責從最原始的視覺訊號中萃取「持續了多久」的線索。
- 時間讀出(頂葉、運動前區與後側輔助運動區):這些區域的神經群會對特定時間長度形成有組織的偏好地圖,涵蓋了整個受測的時間範圍,像是把前一階段萃取出的時間訊號,讀出、傳遞給後續處理。
- 時間分類與主觀判斷(前側輔助運動區、下額葉皮質與前腦島):這些區域的神經反應集中偏好在時間範圍的中段(也就是受試者用來判斷「較長」或「較短」的分界點),且其偏好程度與受試者個人的主觀判斷邊界(Point of Subjective Equality)有顯著相關。
換句話說,亞秒級的時間感更像是一條接力賽跑道,從視覺區的原始編碼,到頂葉與運動區的訊息讀出,再到額葉與腦島形成主觀分類判斷,並不是單獨一台從頭到尾運作的碼表。
這個研究有哪些限制?
不過在這裡也要老實告訴你,這篇研究並非沒有邊界:
- 樣本數不大:受試者僅13人,雖然使用高解析度的7T造影技術彌補了部分統計力,但仍建議未來以更大樣本驗證。
- 僅測試視覺、亞秒級時間:研究只涵蓋0.2至0.8秒的視覺刺激判斷,聽覺、觸覺等其他感官的時間處理模式,論文本身也指出可能有所不同,不能直接套用這裡的結論。
- 相關不等於因果:fMRI能呈現腦區活動與行為表現之間的關聯,但無法單獨證明「這個腦區造成了時間感」,作者也在文中強調需要更多針對性實驗才能確立因果關係。
- 不能直接解釋「日子過得快慢」:這項研究處理的是不到一秒的瞬間時間判斷,跟我們感覺「這一年過得特別快」這種長時間尺度的主觀經驗,並非同一套機制,不宜混為一談。
這跟「年紀越大,覺得時間過得越快」有關嗎?
目前還不能直接這樣推論。這篇研究測量的是不到一秒的視覺刺激如何被大腦編碼與分類;而我們平常所說「一年怎麼一下就過去了」,涉及記憶、注意力、生活中的新奇程度與回顧方式等更複雜的心理歷程,屬於完全不同的時間尺度與研究脈絡,目前也還沒有定論。
因此,這項研究幫助我們理解大腦如何處理瞬間的時間長度,卻還不能直接用來解釋為什麼有些人隨著年齡增長,會主觀覺得歲月過得愈來愈快。
結語
下次當你驚訝於運動員近乎神準的瞬間反應時,或許可以想起:那並不是因為大腦裡藏著一支碼表,而是無數神經元正在你意識不到的地方,一棒接一棒地把「時間」這個抽象概念,接力建構出來。
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常見問題
Q1:大腦裡真的有一個負責計時的「內部時鐘」嗎?
A:根據2026年3月發表於《PLOS Biology》的最新研究,至少在判斷不到一秒的視覺時間長度時,答案傾向是否定的。時間感並非由單一時鐘結構產生,而是視覺皮質、頂葉、運動前區與額葉/腦島接力處理後才形成的表徵。
Q2:這項時間感研究是誰做的?用什麼方法?
A:由義大利國際高等研究學院(SISSA)的研究團隊完成,讓13位健康成人在7-tesla超高磁場fMRI中執行視覺時間分類任務,並用群體感受野(pRF)模型分析腦區對不同時間長度的反應。
Q3:這個研究測量的是什麼樣的時間長度?
A:研究聚焦在0.2秒到0.8秒之間、不到一秒的「亞秒級」視覺刺激判斷,不涵蓋分鐘、小時或更長的時間感受。
Q4:時間感的處理過程大致可以分成哪些階段?
A:研究者將發現整理為三個階段:枕葉視覺皮質的漸進式時間編碼、頂葉與運動前區的時間讀出、以及前額葉與前腦島的分類與主觀判斷,訊號由後腦往前腦逐步轉換。
Q5:為什麼年紀越大覺得時間過得越快?
A:這屬於另一條研究脈絡,涉及記憶、注意力與生活新奇感等長時間尺度的心理歷程,跟本篇研究測量的「亞秒級」時間判斷機制不同,目前也還沒有定論。
來源
- Centanino V, Fortunato G, Bueti D (2026). Neuronal populations across the cortex underlie discrete, categorical, and subjective representations of visual durations. PLOS Biology 24(3): e3003704. Published March 26, 2026. DOI: 10.1371/journal.pbio.3003704 https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3003704
研究機構官方報導 2. SISSA — “How the human brain builds our sense of time”:https://www.sissa.it/news/how-human-brain-builds-our-sense-time
媒體轉述(二手來源,僅供延伸閱讀) 3. MedicalXpress — “How the human brain builds our sense of time”(2026/4/3):https://medicalxpress.com/news/2026-04-human-brain.html 4. Earth.com — “How The Human Brain Builds Our Sense Of Time”(2026/5/6):https://www.earth.com/news/how-the-human-brain-builds-our-sense-of-time/ 5. The Brighter Side of News — “New research has scientists rethinking how the brain tells time”(2026/4/4):https://www.thebrighterside.news/post/new-research-has-scientists-rethinking-how-the-brain-tells-time/ 6. PsyPost — “The human brain processes the passage of time across three distinct stages”(2026/5/13):https://www.psypost.org/the-human-brain-processes-the-passage-of-time-across-three-distinct-stages/




