潜意识的、瞬间的时间测量在日常生活中随时发生。当大脑处理语音、判断快速移动的球的轨迹、演奏（甚至欣赏）音乐时，它需要使用过去和现在的知识来了解最新的刺激——无论是口语音节、空间点还是音符。
加州大学洛杉矶分校脑研究所的神经生物学家迪恩·博诺马诺和加州大学伯克利分校的博士后研究员乌玛·卡马克卡提出了一个大脑如何计时的模型，该模型在编码特定事件时考虑了来自直接过去的信息。
研究人员认为他们的工作可能有助于理解时间缺陷是否是语言功能障碍的潜在原因，例如发生在阅读障碍症中。
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在短于半秒的时间间隔内，他们发表在本周《神经元》杂志上的研究与几位著名神经科学家提出的内部时钟模型（涉及线性指标，如振荡器或起搏器）相矛盾，这些模型通过脉冲计数来测量时间。
博诺马诺说：“我们会认为，这种计时是大脑功能的一个基本方面，以至于它没有被分配一个主时钟——就像你的电脑有一个时钟芯片一样，当电脑的其他部分需要知道时间时，它只需要询问时钟芯片。”
在他的模型中，一声蜂鸣、一道闪光或其他刺激会引发基线神经元网络的反应，而第二声蜂鸣或闪光则作用于最近受到扰动的网络。博诺马诺用一块鹅卵石掉入池塘引起涟漪的比喻；如果稍后短时间内投入第二块鹅卵石，人们可以根据波浪撞击水面时传播的距离来确定已经过去相对时间量。第二块鹅卵石产生的涟漪受到第一块鹅卵石波浪的影响——从而创建了这两个事件的记录。
卡马克卡说：“整个序列被编码为一个单一的对象——你不能将其分解为各个部分。”她补充说：“这在其他类型的信息处理中是一个相当熟悉的概念，”并以区分莫尔斯电码中字母和单词的潜意识判断为例。
两人在人类受试者身上测试了他们的理论，受试者被告知判断两个听觉蜂鸣声之间间隔的相对长度。在两个版本中，他们添加了一个额外的第一个音调，用来分散注意力。当干扰音调在间隔前 250 毫秒稳定播放时，受试者仍然可以做出准确的比较。但是，当干扰音调与第二个蜂鸣声之间的间隔随机变化 250 或 750 毫秒时，受试者无法区分时间间隔。因此，原始蜂鸣声的随机性扰乱了受试者对时间间隔的衡量。
卡马克卡指出，新模型的预测不适用于超过一秒的时间，而内部时钟实际上可能解释更长时间跨度，例如秒或分钟。博诺马诺回到他的池塘例子，指出第一块鹅卵石引起的改变在几秒钟过去后就无法再测量。“这个模型只是不适用，”他说，“因为系统在一段时间后会恢复到初始状态。”
加州大学旧金山分校动态神经影像实验室的专家科比·戴尔表示，目前的研究为短于 500 毫秒的时间间隔提供了一个精细的模型，并指出在运动计时文献中，低于 500 毫秒的计时系统与高于 500 毫秒的计时系统不同，这是很常见的。”杜克大学神经科学家沃伦·梅克表示赞同：“本文对我们日常感知我们处理的所有视觉和听觉之间的时间关系具有重要意义。”他补充说，这项研究补充了他专注于内部时钟机制的研究——他已将内部时钟机制定位到大脑中心的基底神经节——在涉及认知和记忆过程的几秒到几小时的持续时间内。