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國際科學網站 《 Phys.org 》報導，人們對於時間的感受是單向的，感知時間流逝，從過去到未來，人們可以透過指明時間方向的規律來辨認事件發生的先後順序，稱為 「時間箭頭」（又名時間之箭，Arrow of time），但此一現象究竟是如何從粒子和細胞之間的微觀相互作用中產生的，多年來卻仍困擾著科學家。
紐約市立大學 ( CUNY ) 理論科學研究中心的研究人員將時間箭頭最新的研究刊登至《 物理評論快報 》雜誌上。這項發現對物理學、神經科學和生物學在內的多個學科有重要影響。
「時間箭頭」被認為是熱力學第二定律衍生出的規律：即任何一個物質系統隨著時間的流逝，無序度總是在增加。系統的無序程度越高，越難回到其以前有序的狀態，「時間箭頭」就越顯著。簡而言之，宇宙內物質的無序趨勢，是人們感知並經歷時間單方向流動的根本原因。
該研究項目的研究員 Christopher Lynn 表示，團隊用從兩個問題當作出發點，其一是如果考察一個特定的生命體系統，研究者是否能夠量化其時間的方向性；其二是找出該系統微觀層面時間的方向性（比如細胞與神經元相互作用的微觀系統）是如何拓展到整個系統的。
Christopher Lynn 說，人們在日常生活中感受的時間之箭是如何在微觀的細節中體現的，該研究是解決這個問題邁出的第一步。
為了解答前面提出的兩個問題，研究人員先探索如何通過觀察系統內特定的組成區塊，以及它們之間的互動分解「時間箭頭」。組成區塊可能是視網膜內的神經元細胞。他們發現，某些時刻，「時間箭頭」可以被分解成由不同區塊產生的不同的片段。這些區塊有的單獨、成對或三個一組，甚至更複雜的組合模式。
研究人員分析了蠑 ( salamander) 在看到不同畫面時視網膜神經元的反應，A 畫面是一個單一的物體在屏幕上無規律的移動；B 畫面是自然界裡會看到的更真實複雜的景象。研究人員發現「時間箭頭」來自神經元區塊間的簡單交互下產生的，研究團隊還觀察到，看 A 畫面的蠑比觀看 B 畫面的蠑，視網膜顯示出更強烈且明顯的「時間箭頭」。Christopher Lynn 說，這項發現對生物體內部如何與外在世界保持一致的認知提出了挑戰。
研究人員 David Schwab 說：「把時間箭頭進行分解的理論，是一個巧妙而且具有普遍意義的理論框架，為探索很多具有多維度空間和沒有達到平衡狀態的系統，提供了一個創新的思路。」
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