ベストアンサー
ニューロンの「膜時定数」は、単にニューロンの速度を測定する方法です。 s電圧レベルは、入力信号を受信した後、「休止状態」に減衰します。
物理学および工学では、「時定数」は、システムが何かに反応する速度を表す方法です。反応は指数関数的減衰として説明できます。
放射性減衰は時定数のよく知られた例です。100年の「半減期」を持つ要素は、100年後に放射性が50％低下します。やや直感的でない「時定数」は、何かが元の値の1 / eに達するまでにかかる時間です。数学定数「e」は約2.7、1 / e = 0.368であるため、時間のある放射性元素100年の定数は、100年後に元の強度の37％になります。
ニューロンの時定数は約5〜20ミリ秒（ms）です。これは、ニューロンが別のニューロンから入力信号（または「スパイク」）を受信すると、その電圧は急速に上昇し、5〜20ミリ秒後に静止状態より37％上に減衰します（正確な時定数によって異なります）。
この画像は、インバウンド神経スパイクがどのように見えるか（上のプロット）と「EPSP」（興奮性シナプス後電位）がどのように見えるか（下のプロット）を示しています。 EPSPは入力スパイクに続いて急速に上昇し、約10ミリ秒後にその電圧の約37％に減衰することがわかります。
Quoraの寄稿者で神経科学者のShreejoyTripathyは、ここで利用できる多くの一般的なニューロンの膜時定数の優れたプロットを作成しました：膜時定数
ニューロンはミニチュア電気回路としてモデル化でき、時定数はモデルの回路値から計算できます。しかし、実際には逆に機能します…神経科学者は実験的に時定数を測定し、そこから回路値を推測します。詳細については、ヨアン・ジョンの回答を参照してください。
回答
「時間は私たちが学ぶ学校であり、時間は私たちが燃える火です。」
-from デルモアシュワルツによる「この4月の日を穏やかに歩きます」
神経科学の観点からの時間の具体的な定義はありません。私は、誰も実際に何時かを知らないと主張します—そしてこれは確かに主題に多くの光を当てた物理学者を含みます。
心理学の観点からの時間の中心的な問題はどのようにそしてなぜ私たちがそれを経験するのか。私たちは現在にいるようで、過去を思い出し、未来を予測する能力を持っています。多くの人々はまた、未来がまだ起こっていないかのように直感的に感じます。
物理学は私たちに与えます私たちが今ここにいるように感じる理由はわかりません。少なくともいくつかの物理学の解釈の観点からは、時間は「単なる」別の空間次元であるため、現在と呼ばれる時空間の「好ましい」場所はありません。この 一部の人々は時間を幻想と呼ぶようになります。これは非常に誤った方向に進んでいると思いますが、もちろん、議論を簡単に終わらせることはできません。
時間の物理学に関する議論
物理学者の間でさえ、2つの陣営が出現しています^ 1。 「伝統的な」翼は、科学史の現在の時点（2018年頃）で、物理学者のカルロ・ロヴェリが著書時間の順序で論じていることで特定できます。 、その「過去や未来のようなものはありません」。 （私はまだこの本を読んでいません。）
もう一方の極端な例は、物理学者のリー・スモーリンとクオラ自身のリチャード・ミュラーです。 LeeSmolinの本 Time Reborn は、幻想としての時間の伝統的な物理学の概念には問題があると主張しています。そして彼は、過去、現在、未来の直感的な概念に似た何かを復元しようとします。私は本のほとんどを読みました—私は一般的な見通しに同情していますが、彼が何をしているのか完全には理解していなかったと告白します。
リチャードマラーも同様の方向に進んでいるようです彼の本 今：時間の物理学 。 私もこの本をまだ読んでいませんが、「未来はまだ起こっていない」という考えを取り戻しているようです。
時間知覚と時限行動の神経科学
神経科学のデータと実験は、物理学者の間の議論に直接影響を与えることはできません。神経科学が実際にできることは、時間の推定、リズミカルなエントレインメント、時間の経過感の主観的な変化などの現象の相関関係を調べることだけです。
博士論文の一環としてこれらのいくつかを研究しました^ 2 。私はインターバルタイミングと呼ばれる現象を見ました。これは、人間と動物が数秒から数分の範囲でやりがいのあるまたは罰するイベントを予測し、適切な行動を取る能力です。
研究によると、ドーパミン作動薬とコリン作動薬はこの能力に影響を与える可能性があります。アンフェタミンやコカインなどのドーパミン作動薬は、内部の「クロックレート」を一時的に加速させるため、被験者は実際よりも多くの時間が経過したと考えます。ドーパミン作動性拮抗薬は逆の効果があります。薬物への長期暴露により、被験者は変化した「時計」を補うことを学びます。 （これらの結果を「楽しんでいると時間が飛ぶ」という民間の知恵と結びつけたくなります。）コリン作動薬には魅力的な補完効果があります。すぐには何もしませんが、記憶された時間に徐々に変位を引き起こします。変位を補正することはできません。
偉大な不可思議なもの
これらの神経科学研究では時間とは何か、または主観的な時間知覚とは何か。これは、特定の脳領域と化学物質が関与しているように見えることを示しています。さらに進んで、時間の知覚には、外部プロセス、内部神経プロセス、または（より一般的には）2つの組み合わせのいずれかの変化率の測定が含まれると言うことができます。
しかし、時間は認識であると言う（変化は時間の観点からしか理解できないため、変化のイネーブラーまたは媒体）はあまり語っていません。変化は2つの状態の違いです…そして、時間が異なるため、そもそも2つの状態があると言います。
思考これらの線に沿って、私は時間、空間、存在、そして精神を「計り知れない」ものとして考えるようになりました。明示的または暗黙的に、他の3つを使用せずにこれらのいずれかを考えることは不可能です。
- 時間はプロパティの違いの順序付けられた展開、およびこれらのプロパティには、存在するためのスペースが必要です。そして、違いの概念には、前後（またはあちこち、またはこれとあれ）の比較に従事する心が必要です。
- スペースは、プロパティの可能な構成のレイアウトです。私たちは、時間内にそれを通るシーケンシャルパスを作成することによってのみ、その存在と構造に気付くことができます。そして、既存のプロパティの変更を追跡している心がある場合にのみ、パスを通過したことを知ることができます。
- 存在時間内のプロパティのある種の永続性または永続性を意味します。そして、プロパティは、場所と範囲を持っているものとして精神によって認識されます（幾何学的またはより抽象的なかどうかにかかわらずいくつかの空間）。
- マインドは、プロパティ、スペース、および時間を認識しているものです。 何かを変更しないと、自分自身に気付くことはできません。 🙂
私の4方向の循環論法（確かに主観的で現象論的）から私を救うことができると思うなら、コメントで知っています^ 3。
メモと参考資料
^ 1一連の講義を見つけましたRovelli、Smolin、Muller（およびStuart Kauffmanや他の多くの偉大な思想家）をフィーチャー。非常に有望に見えます！
^ 2これが私の論文へのリンクです：
強化駆動型の取得と皮質線条体回路における時限アクションスイッチングのパフォーマンスのニューラルネットワークモデル
^ 3文または方程式を解析するには、記号の順序またはシーケンスを処理する機能が必要であり、これは暗黙的に時間に依存します。 ：P