Return to Video

身體是如何知道時間？—馬可．索多梅爾 (Marco A. Sotomayor)

  • 0:07 - 0:11
    1962 年，一位名叫米歇爾希佛
    Michel Siffre 的洞穴探險家
  • 0:11 - 0:17
    開始進行一系列的實驗
    他將自己隔離在地底下數月
  • 0:17 - 0:20
    沒有光線或時鐘
  • 0:20 - 0:24
    他在自己身上粘貼電極
    以監測生命現象
  • 0:24 - 0:28
    並記錄他的睡眠和進食
  • 0:28 - 0:30
    最後，當希佛帝從洞穴出來時
  • 0:30 - 0:33
    他開創性研究的結果
  • 0:33 - 0:38
    顯示他的身體保持規律的
    睡眠─清醒週期
  • 0:38 - 0:41
    即使沒有外在的信號
  • 0:41 - 0:42
    他入睡
  • 0:42 - 0:43
    醒來
  • 0:43 - 0:46
    以及進食，都按固定作息
  • 0:46 - 0:52
    這被稱為「晝夜節律」
    源自拉丁語的「大約一天」
  • 0:52 - 0:57
    後來，科學家發現這節律
    影響我們荷爾蒙的分泌
  • 0:57 - 0:59
    身體處理食物
  • 0:59 - 1:02
    甚至藥物對身體的功效
  • 1:02 - 1:08
    研究這些變化的科學
    稱為「時間生物學」
  • 1:08 - 1:11
    能感知時間有助於我們做所有的事
  • 1:11 - 1:12
    從睡醒與入眠
  • 1:12 - 1:18
    到知道何時準確地
    接住擲向我們的球
  • 1:18 - 1:24
    我們把這些能力歸功於
    腦內計時器的互聯系統
  • 1:24 - 1:28
    它相等於能告訴我們
    過了幾秒的碼錶
  • 1:28 - 1:31
    量測每日鐘點的時鐘
  • 1:31 - 1:34
    以及告知季節的日曆
  • 1:34 - 1:37
    每個各自位於大腦不同的區域
  • 1:37 - 1:42
    留在黑暗洞穴的希佛憑藉最原始的鐘
  • 1:42 - 1:48
    它位於下視丘的視交叉上核，即 SCN
  • 1:48 - 1:53
    根據果蠅和老鼠的實驗
    我們認為它的運作原理如下
  • 1:53 - 1:59
    名為 CLK 的蛋白質，也就是 CLOCK
    一整天都積聚在視交叉上核
  • 1:59 - 2:03
    除了能活化讓我們
    保持清醒的基因之外
  • 2:03 - 2:05
    它們還製造另一種
    稱為 PER 的蛋白質
  • 2:05 - 2:07
    當積聚足夠量的 PER
  • 2:07 - 2:10
    它會抑制製造 CLK 的基因
  • 2:10 - 2:12
    最後讓我們入睡
  • 2:12 - 2:17
    接著，CLOCK 的濃度降低
    而後 PER 的濃度也下降
  • 2:17 - 2:19
    讓 CLK 濃度再度上升
  • 2:19 - 2:22
    重新開始新的週期
  • 2:22 - 2:23
    還有其他蛋白質參與此運作
  • 2:23 - 2:28
    但我們的日夜週期一部分是由於
    白天 CLK 與夜間 PER 之間
  • 2:28 - 2:32
    蹺蹺板作用原理
  • 2:32 - 2:33
    為求更精準
  • 2:33 - 2:37
    視交叉上核也依賴外在的信號
  • 2:37 - 2:37
    如光線
  • 2:37 - 2:38
    食物
  • 2:38 - 2:39
    噪音
  • 2:39 - 2:40
    以及溫度
  • 2:40 - 2:42
    我們稱這些為 “zeitgebers”
  • 2:42 - 2:44
    德語的「校時器」
  • 2:44 - 2:47
    希佛在地下，缺少這些信號
  • 2:47 - 2:51
    但在我們的正常生活中
    它們會微調日常作息
  • 2:51 - 2:54
    例如，當自然的晨光映入眼簾
  • 2:54 - 2:56
    會催促我們醒過來
  • 2:56 - 2:59
    此信號經由視神經傳到視交叉上核
  • 2:59 - 3:02
    傳達了外界所發生的事情
  • 3:02 - 3:06
    接著下視丘停止製造「褪黑激素」
  • 3:06 - 3:08
    這是一種誘發睡眠的荷爾蒙
  • 3:08 - 3:09
    同時
  • 3:09 - 3:14
    它會增加整個腦部「抗利尿激素」
    及「去甲腎上激素」的產生
  • 3:14 - 3:17
    這兩者能協助控制睡眠週期
  • 3:17 - 3:18
    上午 10 點左右
  • 3:18 - 3:22
    體溫上升，提升了我們的精力與機敏
  • 3:22 - 3:24
    稍後在下午
  • 3:24 - 3:27
    我們的肌肉活動力與協調性也提高
  • 3:27 - 3:31
    夜間時，光亮的螢幕會干擾這些訊號
  • 3:31 - 3:36
    這就是為什麼
    睡前看太多電視會難以入睡
  • 3:36 - 3:40
    但有時我們必須更精確知道時間
  • 3:40 - 3:43
    此時就需大腦的內在碼錶參與協調
  • 3:43 - 3:46
    關於這種運作，一個理論曾提到
  • 3:46 - 3:49
    某兩個神經元之間的傳遞訊號
  • 3:49 - 3:53
    總是花大約相同的時間
  • 3:53 - 3:56
    因此，大腦皮質及
    其他區域的神經元
  • 3:56 - 3:59
    能依預定、可預知的迴路來進行傳遞
  • 3:59 - 4:05
    大腦皮質用它們來
    精確判斷「經過了多久」
  • 4:05 - 4:07
    如此，建立了我們的時間感知
  • 4:07 - 4:12
    關於此點，希佛在洞穴裡
    有額外有趣的發現
  • 4:12 - 4:20
    每天，他都要求自己
    以每秒一個數字的速度數到 120
  • 4:20 - 4:25
    一段時間後，原本只花 2 分鐘
    變成需時 5 分鐘之久
  • 4:25 - 4:31
    孤獨、黑暗洞穴的生活
    使希佛對時間的感知偏離軌道
  • 4:31 - 4:34
    儘管大腦盡最大努力
    讓他維持在正軌上
  • 4:34 - 4:35
    這令我們深思
  • 4:35 - 4:38
    還有什麼會影響我們的時間感
  • 4:38 - 4:41
    假如時間不是客觀的
    那又意謂著什麼？
  • 4:41 - 4:44
    我們各自能以不同方式感知時間嗎？
  • 4:44 - 4:47
    只有時間能告訴我們了
Title:
身體是如何知道時間？—馬可．索多梅爾 (Marco A. Sotomayor)
Description:

完整課程: http://ed.ted.com/lessons/how-does-your-body-know-what-time-it-is-marco-a-sotomayor

能感知時間有助於我們做所有的事，從睡醒與入眠到知道何時準確地接住擲向我們的球，我們把這些能力歸功於腦內計時器的互聯系統。但它們是如何運作的呢？馬可．索多梅爾詳述了人體是如何自然地分辨時間。

課程內容：馬可．索多梅爾 (Marco A. Sotomayor)
動畫製作：TOGETHER 動畫工作室
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:09

Chinese, Traditional subtitles

Revisions Compare revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.