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| 生物的钟摆： |
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第三集
 （肖恩·欣顿）：
我和朋友一天夜里驾车行驶在漆黑的路上。在拐弯的时候，我看到了一辆卡车，我知道它正冲着我们疾驰而来。
突然间，我感到时间不可思议地放慢了节拍。??那是一种令人难以解释的时间在一点点拉长的感觉。我等着卡车撞过来，但是它似乎总是撞不上我。??我肯定那只是一瞬间，可是好像时间很长。
最后，当撞上时，一切又恢复到了原先的状态，嗯，除了我脑子里有辆车以外。
肖恩·欣顿经历了一种奇怪的时钟现象。你玩得高兴时总觉得时间过得很快，而遇到危险时却感到时间走得很慢。
科学家正在开始了解我们的大脑是怎样计算、利用时间和受到时间控制的。我们的头脑中一直存在着生物钟现象，现在我们终于可以看到我们的前人只能推测的东西。
02：21 在显微镜下，可以看到电极监控着单个的脑细胞，它是我们每人身上的微型钟表，我们的生命在它的滴答声中流逝。科学正站在解开体内时钟之谜的门槛上。
人类发明了比以往任何时候都能更精确地测算时间的方法。城市生活取决于把越来越多的繁杂事物塞入同一个时间量内，而另一些城市居民则是按自身的节奏利用时间。
生命周期为17年的蝉在地下要生活整整17年。随后它们会成批钻出地面，一个个变成成虫。
几百万只蝉在大地上注视着同一座时钟。
第二天它们交配，下卵，做完这些事后就纷纷死去。17年后开始新的一轮循环。
设法弄清生物钟的奥秘是精神病学家雷·西尔弗和约翰·吉本毕生执著的追求。
（约翰·吉本）：
在时间问题上对我最有吸引力的是时间流逝的神秘性，我们知道时间在流逝，但不知道怎样流逝。
最重大的突破之一来自于对斑鸠孵蛋的研究。雌鸟和雄鸟分担着孵蛋的任务。雄鸟孵蛋的时间是上午10点到下午4点，其余时间由雌鸟负责。鸟巢里自然是不需要时钟的，那么斑鸠是怎么知道什么时间该换班呢？
（雷·西尔弗）：
首先让人感到好奇的是雄鸟和雌鸟分工合作如此明确，但为什么雄鸟只呆6个小时，而雌鸟要呆18个小时呢？
（约翰·吉本）：
雷跑来对我说，他们是怎样做这件事的，她像一位计时权威那样给我透露了秘密。
在10点前，他们将一只雌鸟放进一只笼子里，把雄鸟放到旁边的笼子里。10点整，雄鸟开始焦燥起来。他显然想去接班，但是无法进入鸟巢。而雌鸟也满腹狐疑，不知道雄鸟去了哪儿。
（雷·西尔弗）：
雄鸟通常在10点开始。但是我们不让它去，一直拖到12点或者1点。
 （约翰·吉本）：
是的。我们给这项实验起名为“门”，因为有一扇门……
（雷·西尔弗）：
事实上，雄鸟在门前踱来踱去，好像准备去浴室或者什么地方。
（约翰·吉本）：
是这样。
12点时门开了。已经晚了2个小时，雄鸟赶紧跑去换班。
（约翰·吉本）：
雄鸟赶紧跑进去，雌鸟可能会说，你躲到哪儿去了？随后她会马上离开，对雄鸟迟到感到有点儿不高兴。而问题是她什么时候再回来，雄鸟会像平常那样准时交班吗？
雌鸟像平时那样准时回来孵蛋了。
（雷·西尔弗）：
她回来的时间同平时一样。她说该轮到我了。
（约翰·吉本）：
雄鸟说，唔，唔，对不起，还没到时间呢，还有两个小时呢。
（雷·西尔弗）：
这样夫妻之间原本非常愉快的合作一下子变成了一场混战。
夫妻为了争着孵蛋，打得不可开交。显然雄鸟与雌鸟使用的不是同一个计时系统。
（约翰·吉本）：
雄鸟使用的是一种秒表，或者说一种计算时间段的机制，它可以从任何时候开始，在一定时间量后停止。这就是我一直研究的系统。
（雷·西尔弗）：
雌鸟使用的是钟表上的时刻，或者说是昼夜节律，它利用这种节律来决定什么时间孵蛋。这一直是我研究的课题。
这一实验将生物钟现象分成了两类。似乎我们身上不仅有生物时钟，而且还有内部秒表。生物时钟告诉我们白天和夜晚的交替循环。秒表能使我们估计时间的间隔。我们可以预感到什么时候红灯会变成绿灯。
目前全世界有不少研究小组正在想方设法找出生物钟在大脑中的位置，弄清两种不同的计时系统内在的工作机制。让我们先来看生物时钟。
昼来夜往，日升月落，我们的身体是与每日的这一节律同步循环的。它称作我们的昼夜节律，它几乎影响着我们的生物现象的每一方面。
（雷·西尔弗）：
昼夜节律体现在人清醒的时候，在打瞌睡时也存在昼夜节律。
（雷·西尔弗）：
我们开始总认为，每天醒来是因为闹钟响了，或者是你的母亲将你唤醒，或者你得去上班。然而，事实并非如此，似乎体内有种东西在控制着我们睡眠和休息的周期。
但是令人感到意外的是，我们人类的活动规律不是按照24小时这一模式。科学家们得出的结论是：人体内有座时钟，它的周期平均为24小时30分钟。
如果我们每天都比太阳晚一点，那么为什么我们的活动规律还同这个世界那么合拍呢？这是因为每天早晨天亮了，我们都把时钟重新拨好。或者说过去一直是这样。在当代世界，我们似乎想在什么时间干什么就在什么时间干什么。但是与生物钟作对那是没有好结果的。
（雷·西尔弗）：
如果我们做倒班的工作，或者参加社交玩得很晚，那么我们的行为与昼夜节律系统给我们发出的信号是背道而驰的。人们早已知道，像撞车这类事故，通常发生在我们打瞌睡的时候。这就是背道而驰的结果。
1986年4月26日，夜间一点钟刚过，两声爆炸震撼了切尔诺贝利核电站。放射性尘埃飘过俄罗斯，很快侵入了整个欧洲。这场灾难至少部分是因为夜班工人打瞌睡，昏昏沉沉地关掉了紧急冷却系统。
在1984年12月3日凌晨，印度的整个博帕城变成了一间煤气室，一家化工厂的倒班工人没有注意到重要的警告标志，结果发生了爆炸，致使数千人中毒，变成了残废。??然而倒班的工作还在增多。
（乔·阿伦特）：
20%的城市居民都要倒班。他们就容易得某些很严重的疾病，比如说心脏病，有充分的证据表明，倒班的工人除了易得睡眠紊乱症和肠胃病外，得心脏病的也比较普遍。
24小时的社会不会消失。查尔斯·西泽利博士正在寻找帮助人们克服昼夜节律紊乱的方法。在由他主持的高科技昼夜节律实验室里，志愿人员在那里连续生活了数个星期。
（查尔斯·西泽利博士）：
你们在这儿看到的是一种特殊的环境，参加实验的志愿者在这儿生活，这里没有能提供时间的信息来源。我们在控制室内对他们进行观察监测，每人都有一个监控台，用来收集他们的信息。所以在这儿你可看到每一个人的体温周期变化、他的脑电波记录、呼吸以及对他们进行监测时得到的其他所有数据。
他们监测行为，研究我们的身体是怎样控制行为的。其中大多数情况应归因于激素。我们体内在白天和黑夜不同的时刻提供不同的激素。这儿是睡眠实验室，西泽利的小组可以测出血液中激素的水平，甚至不用进志愿人员所在的房间。
（查尔斯·西泽利）：
体温、认知、呼吸、心率，人体中所有这些不同的生理功能在白天和夜晚是不同的。在这里我们验证和发现了有关睡眠引起激素释放的情况。某些情况下，释放激素起抑制作用。确实很有意思。
不论白天和黑夜，都要按规定的间隔时间对志愿者定时做各种测试。研究小组抽取血样，进行激素分析。
（查尔斯·西泽利）：
实验室里的实验对象在下半夜，大约在凌晨4、5点，活动强度处于最低点，那时他们释放促进睡眠的激素——褪黑激素——的高潮刚刚结束。
褪黑激素通过血流送往全身，释放量在夜里最大。研究人员希望能实现这一点：在我们需要睡眠时，就服用一片褪黑激素，使身体认为现在是夜间从而进入睡眠状态。目前正在研究它是否可以用来治疗时差综合症。但对此尚有争议。
持怀疑态度的人则认为，褪黑激素不会很快将我们的生物钟调整到不同的时区。但是乔·阿伦特声称新的研究将会最终解决这个问题。
（乔·阿伦特）：
它的效果非常好，能改善睡眠，这正是我们所期望的。改善睡眠，使生物钟适应外界变化，就可以治疗时差综合症。
有人把褪黑激素吹得天花乱坠。有人声称它甚至是一种长生不老药。
 大多数科学家认为，褪黑激素根本不是青春的源泉。不过，它把对时间的研究引向了一个新的从未有人涉及的领域。这得感谢一位的盲人给予我们的启迪。
绝对看不到光线的盲人，基本上生活在一种类似洞穴的环境中。他们得不到明暗的时间提示。
（乔·阿伦特）：
据统计，盲人中睡眠紊乱的发生率是很高的。因为光线在他们的生活中起不到任何作用，盲人的体内的生物钟不可能每天进行调整。
哈里经常在半夜醒来，醒后再也不能入睡。结果被弄得筋疲力尽，精神恍惚。
（哈里·肯尼特）：
它让我感到烦躁不安，感到疲惫不堪，我确实对生活产生了厌烦情绪。
哈里决心找出其中的原因，他用盲文记了整整一年的日记。每天夜里都要把他的身体将他唤醒的时间记录下来。他发现每天醒的时间比前一天要晚40分钟。由于他是盲人，日光不能影响体内的生物钟，对它加以调整。像在洞穴中人一样，他完全受体内的生活钟驾御。
（哈里）：
我可以马上发现问题在哪里。我明白了，我体内的生物钟必须走24小时40分钟。
（乔·阿伦特）：
可以说他是科学的开拓者，尽管他不是一名科学家。他向我们提出这样的建议，或许褪黑激素能调整他的生物钟。有充分的证据表明它能改变生物钟或帮助生物钟做出调整以适应时区的变化。他本人想到了这一点，于是给我打电话，毛遂自荐，愿意充当志愿者。
（哈里）：
我开始服用褪黑激素，很快，我的问题毫不费劲地就解决了。
（哈里）：
简直让人难以置信。我过去在某种意义上是一个与众不同的人，现在又与世界同步了。到目前为止我已经服用了10年。
（乔·阿伦特）：
对睡眠周期不是24小时的盲人……在他们就寝时给他们服用褪黑激素，就会帮助他们把睡眠周期保持在24小时，从而大大提高睡眠质量。但是，目前无法做到的是使他们体内的生物钟与24小时同步。
寻找调整生物钟的药物最先是从这里着手的，即深入到身体生物钟内部弄清其工作的方式。
科学家开始寻找大脑中激活生物钟的具体部位。
研究人员转向仓鼠寻找线索。仓鼠在它们的自然环境中总是昼伏夜出。但是像人一样，它们体内也有生物钟在滴滴答答响个不停，甚至在没有明暗变化的情况下也是如此。
雷·西尔弗第一个在仓鼠身上证实了生物钟在大脑的具体部位。
（雷·西尔弗）：
这就是我们养仓鼠的地方，我们称它为仓鼠旅馆，每个房间里有好几只仓鼠。我们把它们置于暗红色的光线中，这与仓鼠通常生活的那种地洞环境非常相似。
白天仓鼠睡觉，你丝毫看不到轮子的转动，晚上它们进入这些轮子，转动轮子，或者在轮子周围玩耍。他们每次转动轮子，就会发出信号，信号被输入计算机，这样我们就知道它们在活动。实际上多年来计算机一直在不断监视着轮子的每次转动。我们可以说出它们在自己的夜间什么时候活动，在自己的白昼什么时候不活动。
以前的实验已经表明，生物钟就在大脑中称为上交叉神经核的那一束细胞中。
雷·西尔弗把大脑中的这一部分拿掉后，仓鼠无论在白天还是黑夜，什么时候都吃，都睡，活动没有任何规律。随后她做了一件以前从未有人做过的事情，她从仓鼠胎儿的脑中取出上交叉神经核，植入没有这种神经核的仓鼠脑中。
移植后仓鼠立即恢复了正常。接着重新对它的日常活动进行了监测。
（雷·西尔弗）：
移植之后，最初你可以看到它的行为是混乱的，但是大约一周后它开始正常。它的活动都集中在一天的这段时间，其他时间它完全不活动。
把大脑中的这一部分植入它身上后它才恢复了每日精确的生活规律。
（雷·西尔弗）：
这实在令人惊奇，它确凿无疑地证明这部分脑组织就是仓鼠的生物钟。
我一直在探索大脑中的秒表，它将我引入了新的领域，一个我从未想过会进入的领域。
约翰(吉本一直在研究我们是如何学会判断时光流逝的。??他认为，我们大脑中有一种秒表，我们用它来估计从以秒为单位到以小时为单位的时间段。
蜂鸟活动在森林周围，吮吸花中的花蜜。花重新长满花蜜需要时间，蜂鸟如果回来得太早就得不到食物。蜂鸟能生存是因为它们知道花需要多少时间才能重新长满花蜜。它们把回来觅食的时间掌握得恰到好处。
（亚历克斯·卡塞尼克）：
我们无法想象如果动物不知道方向，不懂得计时，怎么能在自然界生存。
可以想象一下寒鸦在地里寻觅蠕虫的情景。每一块土地都有自己的蠕虫密度，寒鸦们知道，当它们发现一片有蠕虫的土地时，应该有个估计，每隔多少秒钟能捉到一只蠕虫，如果超过这个时间没有捉到，它们就会做出判断，该是转移地方的时候了。
在野外很难研究鸟类在判断时间方面精确到何种程度，于是亚历克斯·卡塞尼克把鸟带进实验室。??在实验中，他告诉鸟，如果它啄紫色的方块，每隔8秒钟就能得到一粒食物。
他们把延迟编入了计算机，不管它怎样使劲啄，都不给它食物。
他们发现，等到12秒钟还没有食物时，鸟就转移阵地，去啄另一个地方。事实上，亚历克斯曾表示他能教鸟类懂得任何一段时间间隔，如果鸟在这段间隔一倍半长的时间里等不到食物就会离去。
（亚历克斯·卡塞尼克）：
动物有极其精确的掌握时间间隔并重现时间间隔的能力。我们必然得出这样的结论：在实际环境中这能给它们带来某些好处。
（约翰·吉本）：
关于体内有计时器以及它跑得多快的实验，最早是霍格林在1933年进行的。
霍格林医生的妻子发烧了。她拼命抱怨时间似乎过得很慢。??霍格林不知道是否是发烧影响了妻子对时间的看法。在后来的几天里他在妻子身上做了个实验。他给妻子量体温，随后要她估计一下一分钟有多长。在一分钟还没有到时，她早早就说“到了”。??事实上，身体热度越高，她认为的一分钟就越短。于是霍格林得出结论，他妻子大脑中有个计时器，发烧使它乱了套。
（约翰·吉本）：
这大概是证实大脑中存在着某种秒表的第一次实验。在此之后，人们想进一步了解大脑中控制它的系统究竟是什么。
沃伦·梅克正在研究我们大脑中的秒表。
（沃伦·梅克）：
在实验室里我们一直在用老鼠做实验，以便弄清在确定从秒到分的时间间隔时大脑秒表是如何工作的。
他们训练老鼠在特定时刻压每一根控制杆，之后给予食物奖励。老鼠们可以做得非常准确，简直不可思议。
（沃伦·梅克）：
我们用那些经过训练的老鼠来进行定时测试并给它们喂小剂量的可卡因。
在给老鼠喂可卡因后，它们还能执行定时任务，但显示出了时间畸变。压杆的时间提前了。这给沃伦重要的启示，究竟大脑中哪个区域与体内的秒表有关？
（沃伦·梅克）：
由于涉及到神经递质多巴胺，它强烈指向大脑中的一个区域，也就是皮质下称为基底神经结的一个区域，那是多巴胺密集的一个区域，我们认为它与定时和时间感知有着极大关系。
当他们有选择地剥离老鼠大脑中这一微小组织时，正如沃伦所预料的，老鼠完全丧失了知道该在什么时间压杆的能力。
人和老鼠一样，人脑的这一部分也对计时起着根本的作用，但是大脑的一个区域能成为秒表吗？在杜克大学，研究人员开始使用最新的成像技术进行探索。肖恩·欣顿是研究人员之一。
（肖恩·欣顿）：
磁共振成像技术对于观察人脑中的活动情况颇为有用，尽管大脑正做着各式各样的工作。
（沃伦·梅克）：
由于这是一项全新的课题，我们必须征召一些勇于献身的人作为磁共振成像功能实验的第一批实验对象。正是由于这一点我们实验室里聘用了一些研究生，我自己也被作为实验对象。
在进入磁共振成像机之前沃伦拿到了一副耳机，通过它可以听到一系列声音，每次持续11秒钟。这项实验的目的是测试沃伦对时间的领会程度。他手里拿着一只橡胶球，这时耳机里不断发出声音，如果他认为该停止的时间到了就挤一下球。但不允许沃伦数数、用手指或脚趾击点计算时间，只能自己去体验和领会时间。当他做实验时，磁共振成像机正在扫描他大脑中的活动。
他们根据大脑扫描数据建立了大脑的三维图像。它显示在实验期间大脑的这一区域正在积极活动。
（肖恩·欣顿）：
这三个区域在大脑中形成一个回路。这是观察大脑中秒表活动的好机会。我们可以看到它是何时开始的，何时停止的。可以观察它不断跟踪时间流逝的过程。
马特·马特尔对大脑中这些区域是如何一起发挥秒表作用的模式提出解释，这是一项艰巨的任务。
（马特·马特尔）：
首先有一支发令枪，……它将指示你何时开始计时。??第二部分是大脑皮层，那基本上就是秒表本身。它是计时器，滴答滴答地响个不停。最后是第三部分，即读出机或者说是能显示时间或告知时间的结构，当然实际上情况会更复杂。
马特和沃伦利用他们的模式解释我们经历时间畸变的原因。就像有一天晚上肖恩驾车时经历的那样。
（肖恩·欣顿）：
我们没有任何办法避免发生碰撞。突然，时间变慢了。
我等着卡车撞过来，但好像它永远不会撞上我们。
这次经历确实是我最难忘一次经历。
采用秒表这种概念就可以解释肖恩那种时间畸变的经历。
在极大的压力下，我们的身体会释放出大量的激素，包括肾上腺素。这些激素会使身体秒表的指针飕飕地快速转动。
你不妨想象一下你驾车向前行驶突然失去控制时会是什么情况。你知道在几种钟内会撞车。但是时间似乎放慢了步伐。这是因为在快速分泌的肾上腺素的影响下，你体内的秒表加快了速度，告诉你时间已经过去了很多。
（马特）：
我们知道，律师经常使用苯丙胺，这能使他们感到更加有劲。苯丙胺或者说安非他明的作用之一是促使体内时钟加快速度。当然，苯丙胺有许多副作用。所以我们不想这样做。然而，如果能研制出一种只是通过加快体内时钟速度就能使世界似乎放慢了步伐的药物，那么这显然会给学习和行动带来好处。
在过去几年里，对生物钟的研究有了很大发展。大脑中与昼夜节律和时间间隔有关的秘密正在被人们逐步揭开。
（雷）：
当我们开始进行研究时，这项领域似乎很小，现在有很多人在同我们一起研究时间间隔和昼夜节律。我们希望能解决像倒班、时差综合症和睡眠紊乱之类的问题。生物钟的问题变成了一个令人难以置信的领域。
我们怎样计算和利用时间的谜团最后将被揭开。人们将永远不会再用现在的目光来看待时间。
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