How visual stimulus dynamics affect mechanisms of interval timing

Gegenstand dieser Arbeit ist die Divergenz zwischen subjektiver und objektiver Zeitwahrnehmung. In drei empirischen Studien wird untersucht, wie Zeitwahrnehmung vom Inhalt eines Zeitintervalls beeinflusst wird. Dabei werden Paradigmen aus der Forschung zur visuellen Wahrnehmung mit Messungen der Zeitwahrnehmung kombiniert und durch Ableitungen neuronaler Aktivität (Elektroenzephalographie) ergänzt. Sensorische Modelle der Zeitwahrnehmung basieren auf der Annahme, dass die subjektive Dauer eines sensorischen Reizes in den selben neuronalen Netzwerken entsteht, die den Reiz selbst verarbeiten. Unter dieser Annahme müsste jede Veränderung des Reizes, welche neuronale Verarbeitung hervorruft, auch einen Effekt auf die wahrgenommene Dauer des Reizes haben, auch wenn diese Eigenschaft nicht bewusst wahrgenommen wird. Die Ergebnisse zeigen jedoch das nur Veränderungen die auch bewusst wahrgenommen werden einen Einflusss auf subjektive Dauer haben. Darüberhinaus zeigte sich, dass die subjektiv wahrgenommene Stärke der Veränderung die subjektive Dauer bestimmt. Die Befunde sprechen eher für das Modell einer zentrale inneren Uhr, das jedoch auch erklären muss, mittels welcher Mechanismen der Inhalt eines Zeitintervalls dessen subjektive Dauer beeinflusst. Anhand elektrophysiologischer Korrelate der Zeitwahrnehmung wird untersucht, ob die Dynamik visueller Reize die Zeitwahrnehmung schon während des Enkodierens der Zeit beeinflusst, oder erst später wenn eine Entscheidung über die Dauer des Zeitintervalls getroffen wird. Die Ergebnisse zeigen, dass die neuronalen Korrelate der Zeitwahrnehmung nicht die zeitliche Verzerrung widerspiegeln, die durch dynamische Reize hervorgerufen wird. Dies spricht dafür, dass diese Verzerrung auf einer späteren Prozessstufe eintritt. Insgesamt zeigen die Befunde der drei Studien, das Zeitwahrnehmung zwar stark vom sensorischen Inhalt beeinflusst wird, sich aber nicht direkt von der sensorischen Reizverarbeitung ableiten lässt.Often, perceived time differs from objective time. This work addresses how perceived time is influenced by the content of a time interval. Three empirical studies were conducted to assess how visual stimulus dynamics affect perceived duration. We combined paradigms from vision research with timing tasks and measures of neural processing using electroencephalogram (EEG). Sensory models of interval timing claim that duration of a time interval is encoded in the same neural networks that process its sensory content. Thus, even stimulus dynamics that are processed only on the sensory level but are not consciously perceived should affect perceived duration. In contrary, we showed that only consciously perceived stimulus dynamics affect perceived duration, with more perceived dynamics leading to longer perceived duration. Changes that were not perceived but evoked a neural response (measured in the EEG) did not affect perceived duration. These findings argue against the assumption of sensory timing models, but are consistent with models that assume a central internal clock. However, internal clock models do not sufficiently explain why stimulus dynamics affect perceived duration. We tested whether stimulus dynamics affect the stage of temporal encoding as postulated by internal clock models, by measuring neural correlates of temporal encoding in the EEG. We found that the neural correlates of temporal encoding reflected internal variations in perceived duration, but not the dilation induced by stimulus dynamics. We argue that visual stimulus dynamics affect perceived duration after temporal encoding. In sum, the findings show that duration perception is not grounded in early sensory processing, but is probably achieved by a specialized timing system that can be biased by the perception of dynamic stimuli. The discussion addresses theoretical implication of these findings for theories of time perception, and their implications for further research in the field