在我们的感受中，时间是一种看不见摸不着的属性。但其实有另一个属性，和时间类似，但对我们来说会更具体——那就是空间。所以我们可以先来看看大脑是如何编码空间的。

我们现在可以做一个实验，闭上眼睛，然后尝试在脑海中重建你周围环境的样子。我们可以把这种能力称为你大脑中的“认知地图”。

在20世纪70年代，约翰·奥基夫发现，这个认知地图很可能藏在我们的海马体里。这里我们需要简单介绍一下海马体，海马体藏在大脑皮层的下面，它分为4个明显的区域，分别是齿状回、CA1、CA2和CA3。

奥基夫当时发现，在老鼠处于特定位置或面向特定方向时，许多神经元会稳定放电，在其他情况下则基本不放电。他想到，这样的一群神经元应该可以编码单个环境中的所有位置，而这正是认知地图得以生成的重要条件之一。1976年，奥基夫正式将这些神经元命名为“位置细胞”（place cell）。

但是我们是怎么把这些不同的位置串起来的呢？

莫瑟尔夫妇在海马体旁边的内嗅皮层发现了网格细胞。之所以命名为网格细胞，就是因为这群细胞在工作的时候会出现一种非常神奇的六边形的模式，很整齐，像网格一样。他们发现这个网格细胞更多的是给我们的大脑构建一个坐标系，反映两个物体之间的距离。有时候可能晚上起床，明明屋子里面很黑，看不见什么东西，但是你能大概知道你从床边走到门口要多长的距离，在这个过程中，就是网格细胞发挥了一定的作用。他们在2014年，也因为这一发现获得了诺贝尔生理学或医学奖。

时间细胞

早期，科学家一直认为，海马系统主要服务于空间导航，大脑可能有其他感知时间的特定区域。

然而，一些研究表明，如果人类的海马体受损，会导致一些时间相关的功能受损，例如，学习一系列单词后，我们可能无法重新回忆起这些单词的顺序。科学家也发现，当我们在脑海中回忆不同事件的发生先后时，海马会被激活。这样看来，海马很有可能在人类感知时间中同样发挥着关键作用。

2007年，第一个海马神经元可以编码时间的实验证据出现了：科学家让老鼠记忆依次闻五种不同的气味，然后测试老鼠能否记住这些气味出现的顺序。也就是说，哪种气味先出现，哪种气味后出现。科学家发现，在老鼠记忆气味顺序的过程中，海马神经元出现了特定的活动模式。

科学家发现，只要老鼠在滚轮中不停

跑动，一些海马神经元就会一个接一个地在特定的时刻放电，比如，有些可能在第1秒时放电，有些在第3秒时放电，就像打点计时器那样，而且，越晚开始放电的细胞，活跃放电的时间也越长。就这样，科学家发现了这种一个接一个放电、填充整个时间段的神经元工作模式，他们把具有这样工作模式的细胞称为“时间细胞”。后来，科学家也在包括人在内的不同物种的大脑中发现了类似的细胞。

斜坡细胞与时间编码模式

我们在海马体中找到了一个时间细胞和位置细胞之间的对应，那么在内嗅皮层，有没有与网格细胞对应的细胞呢？

科学家就开始关注旁边的脑区，外侧内嗅皮层在做什么。现在斯坦福担任博士后研究员的阿尔伯特·曹（Albert Tsao）在2007年展开了这项研究，他的这种思考其实与心理学有关：

在我们的心理认知中，如果回忆会觉得就是这些时间也是由一系列的事件来代表的。这位科学家就想探索一下，我们的大脑是怎么感知到这样的时间顺序，或者说事件发生的顺序的。

我们编码这些时间的时候，就像是池塘中的涟漪。当一块石子扔进去（代表一个事件发生），就会有一圈圈涟漪向外扩散。当我们为某个时刻的涟漪拍下快照，那么这个快照中涟漪的位置，其实就编码了时间。

“时间细胞”和“斜坡细胞”只是目前科学家发现的大脑用来与时间建立联系的两种方式。其实，科学家还发现了许多神经元其他的放电模式。但总体而言，这些模型都指向同一个大的方向，那就是：大脑是通过一种分布式的方式记录时间的。

首先，大脑编码时间和空间的方式非常类似。我们从时间细胞中提取时间信息的方式与从位置细胞中提取空间信息的过程非常类似。当我们试图回忆发生的某件事时，当时记录下时间信号的神经元也会按照相同的放电模式再次放电。

更重要的是，大脑中所谓的“时间细胞”并不是一类特定的细胞。科学家发现，虽然确实有一些神经元的放电模式只与空间或者与时间相关，但更多的神经元其实同时具备响应空间和时间信号的能力。

总之，大脑真的非常神秘。当神秘的大脑遇上神秘的时间，就更加令人着迷了。大脑究竟是如何编码时间的，这其中还有许多尚未研究清楚的问题。例如，我们是如何从大脑记录的相对“时间戳”中读取出精确的时间，为什么神经元可以跟随时间的变化改变放电的模式等等。作为普通人，我们能做的只有感叹大自然的神奇，以及等待科学家为我们拨开层层迷雾了。（据科普中国）