时间知觉是人类运动、语言、音乐知觉等能力的基础。时间知觉与“知觉到的现在”的内涵大致相同,研究内容包括“知觉到的现在”的上限、时间知觉阈限(同时性阈限和顺序性阈限)以及对事件持续性和顺序性的知觉。近年来时间知觉的侧重点与研究内容发生了一些变化。在大多数研究中,时间知觉仅限于5秒内的持续性知觉,该范围内的时距信息被整合为一个整体进行加工,持续性和整体性是时间知觉的两个重要特征。随着认知神经科学的发展,通过功能性磁共振成像(fMRI)、事件相关电位(ERP)等技术,从不同角度对时间知觉进行了探讨,如内隐与外显计时、自动与认知受控计时系统等,并提出众多理论模型,以解释时间知觉的加工机制,如起搏器-累加器模型、同步-检测模型、资源分配模型、记忆衰减模型、状态依赖网络模型等,但是这些模型并不能很好的解释部分研究结果,例如研究表明在注意和非注意两种条件下,时距的神经表征是不一样的。根据认知神经科学的相关研究,本研究假设时间知觉是状态性的,拟通过操纵注意来考察时间知觉的自动与受控加工,假设非注意条件下的时间知觉为自动加工,注意条件下的时间知觉包括自动加工和受控加工。时间认知分段综合模型强调人类对时间的认知具有分段性,不同的时距具有不同的表征,无论对哪一种时距的认知均受多种因素如刺激的物理特征、认知因素和人格特征等的影响。根据该模型,本研究拟考察不同时距范围、不同通道下时间知觉自动与受控加工的神经机制,拟讨论构建时间知觉理论模型的可能性。本研究采用ERP和时频分析技术,系统地探讨了时间知觉自动与受控加工的神经机制。研究一通过实验1至实验3考察200ms内极短时距自动与受控加工的神经机制。实验1采用跨通路延迟反应实验模式,将标准刺激和偏差刺激设置为不同的时距,令被试对注意通道的时距进行分辨,探讨了视觉与听觉时间知觉的自动性的差异。实验2也采用跨通路延迟反应实验模式,比较注意与非注意条件下时间知觉所诱发的脑活动,考察听觉与视觉时间知觉受控加工的神经机制。实验3将跨通路延迟反应实验模式与S1-S2匹配范式相结合,进一步考察时间知觉自动加工与受控加工的交互作用。研究二通过实验4和实验5考察1～3秒的短时距的自动与受控加工的神经机制。实验4在非注意条件下,按照固定的刺激间时距(ISI)呈现听觉刺激,通过考察偶尔缺失的声音所诱发电生理活动,探讨大脑能否自动将1～3秒的节奏表征为一整体。实验5令被试分辨不同长度的空时距,等待反应信号出现后按键反应,考察不同长度的时距的受控加工的分段性,以及内隐计时与外显计时的神经机制是否存在差异。研究三通过实验6考察时间工作记忆的神经机制。实验6要求被试分别记忆相同英文字母的空间信息、时间信息以及字母本身,并完成空间、时间和词语的1-back和2-back任务,考察储存时间信息的工作记忆与Baddeley工作记忆模型的关系。研究发现：(1)时间知觉的自动加工是建立在感觉记忆加工基础上的；而时间知觉的受控加工是建立在注意控制加工基础上的,可以分为增益感觉信息加工、抑制感觉信息加工、增益时间信息加工、时间信息知觉加工和比较决策加工,时间工作记忆是不同于空间工作记忆和词语工作记忆的新类型的工作记忆。(2)不同时间长短的时间知觉的自动加工没有本质的差别,θ和α波参与不同范围时间知觉的自动加工；不同时间长短的时间知觉的受控加工是分段的,对空时距的选择性注意,在大约1000ms前抑制θ和α波,在1000ms后对所有波段的脑电波均进行抑制。(3)听觉与视觉时间知觉的自动加工的神经机制是不同的,听时间知觉的自动性高于视时间知觉；而不同通道的时间知觉受控加工具有共同的神经基础,θ波参与时间信息的编码与提取,β和γ波参与时间信息在工作记忆中的维持与比较加工。根据本研究与相关研究结果,尝试提出时间知觉双加工模型,对时间知觉的神经机制,以及分段性和视听通道效应作出合理的解释。该模型指出,时间知觉是状态性的,在非注意条件下为自动加工,在注意条件下包含自动加工和受控加工。时间知觉的自动加工是建立在感觉记忆加工的基础上的,无需运用注意,可以对时间信息进行自动的感觉分析、存储和比较,感觉加工区是时间知觉自动加工的神经基础。而受控加工是建立在注意控制加工的基础上的,受意识的控制,可以分为增益感觉信息加工、抑制感觉信息加工、增益时间信息加工、时间信息的知觉加工和决策加工,其相关神经结构可以分为四个系统,增益控制回路位于感觉加工区,编码加工回路包括辅助运动区、纹状体和丘脑,工作记忆回路包括前扣带皮质、前额皮质和后顶皮质,长时记忆回路包括前额皮质、纹状体、丘脑和内侧颞叶。本研究在理论和方法上有创新,而且具有较大的应用价值。在理论上,本研究假设时间知觉是状态性的,尝试提出的时间知觉双加工模型能够整合行为、ERP、脑电图(EEG)、fMRI和神经解剖学的相关研究结果,能够对本研究和相关研究的结果进行合理的解释；在方法上,将选择性注意领域的跨通路延迟反应实验模式、工作记忆领域的N-back范式引入时间知觉研究,并将跨通路延迟反应范式和S1-S2匹配范式结合起来,构成一种新的实验范式,还将ERP和时频分析技术结合起来,获得了一些新的发现；在应用上,时间知觉的研究方法与结果可以应用于医学、航天等领域,如帕金森病的早期甄别、评估治疗效果,以及航天员时间知觉能力的测量与改善。目前只揭示了时间知觉神经机制的冰山一角,还存在着大量的问题,有待以后的研究进一步解答。时间知觉双加工模型的推论还有待检验,在时间认知分段综合模型的指导下,应该综合考虑刺激的物理特征、认知因素、人格特征和情绪状态等对时间知觉的影响,从而发展出一个具有更高生态效度的模型。