馬路上的路痴,商場裡的路精?你的大腦能不能好好導航

  航海家哥倫布因為發現美洲新大陸而名留千史。

  然而他本人要是泉下有知,或許會對這個盛名感到莫名其妙的驚喜。

  因為這是這位“路痴”航海家走錯路的意外收穫。

  由始至終,他一直以為當時到達的大陸是事先設定的目的地印度。

  雖然這位探險家的故事極具冒險色彩和歷史成就,但也別拿哥倫布來為自己的路痴開脫了。

  可不是人人都能一不留神在迷失的路途中開拓一個新大陸。

  對於絕大多數人來說,迷路的後果更可能是悲慘的。

  剛走過的路,一晃神就成了一個彷彿從來沒見過的陌生地帶。

  一頭扎進茫茫人海中,卻在十字路口躊躇難行。

  這時依靠賣弄蠢萌的路痴人設或許可以得到額外的關照。

  但同時也需要警惕因此而被拐騙。

  畢竟只能依賴於自稱識路的同伴或陌生人。

  誰知道他會不會只是過分自信的隱形路痴呢。

  路感和安全感,總有一個要及時上線。

  可是明明一路同行,卻總有人能在每一個岔路口果斷地做出正確選擇。

  而有的人卻走進一家商鋪,出來後就分不清來時的路。

  這時即使掏出手機導航也未必就能摸得著頭腦。

  為何不同人的認路能力差異如此巨大?

  其實人體大腦中就自帶了一個複雜的導航系統。

  就像GPS設備具有一個記載程序的芯片,還會不定時地更新版本。

  大腦導航系統也是由一個內核設備實現功能,版本偶爾也會變動。

  人與人之間路痴程度的差異,則是由於各家系統的版本不同。

  有人還在紙質地圖上塗塗畫畫,而有人已經用上了VR導航的先進功能。

  雖然版本不甚相同,但內核設備都是一樣的。

  他們調用了大腦中兩個具有記憶功能的區域:一個叫海馬體,另一個叫內嗅皮層。

  圖:海馬體的形態

  上世紀60年代,倫敦大學認知神經科學教授約翰·奧基弗就深入研究過這個問題。

  實驗大鼠在他的觀察和實時腦監測下,在房間裡自由地走動。

  他發現每當大鼠到達彎道、障礙物等特定位置時,海馬體內就會有某些神經細胞被激活。

  這些細胞幫助大鼠在大腦中構建了房間的內部地圖。

  於是他把這些細胞稱為“位置細胞”。

  愛德華·莫澤與邁·布里特曾經都是奧基弗實驗室的研究員。

  他們也延續了奧基弗當年的神經生理學研究。

  回到挪威科技大學擔任教授後,兩人也繼續探究著人類大腦的導航系統。

  而大鼠,則成為時代變遷中永恆不變的實驗品。

  他們在大鼠的海馬體附近發現一塊內嗅皮質區域。

  當大鼠以特定路徑移動時,這個區域內產生了一些特別的變化。

  偶爾大鼠走位銷魂,會走出三角形、稜形、六邊形等幾何模型。

  這時,內嗅皮質中的神經細胞會以獨特的空間模式被激活。

  圖:被激活的網格細胞

  這也就相當於激活的細胞在大腦中建立起空間導航的座標系。

  它們與海馬體中的“位置細胞”共同形成準確的定位系統。

  這樣一來,每一個具體位置都有相應的座標可尋。

  於是他們把這些細胞形象地命名為“網格細胞”。

  圖:發現網格細胞的邁·布里特(左)與愛德華·莫澤(右),後來結為夫婦

  此後,在實驗研究和神經外科手術的臨床實踐中,功能強大的大腦導航系統也逐漸被揭開神祕面紗。

  兩塊微小區域中各種導航細胞各司其職,形成了複雜的路線圖記憶。

  

  到2013年,才證明了人腦中同樣憑藉這套導航機制來認路。

  另外,這兩個區域的大腦活動一旦受到影響,後果也不堪設想。

  阿茲海默症患者就主要是其中出現了損傷。

  因此不認得路成了病症表現之一。

  病情惡化後,喪失的就不僅是空間記憶,而可能是全部的記憶了。

  但反過來想,或許掌握認路的技能還能達到預防阿茲海默症的效果。

  圖:正常人大腦(上)與阿茲海默症患者大腦(下)

  這項研究不僅對全人類都有著深刻的意義,還讓愛德華和邁兩人同時收穫了愛情與榮譽。

  兩人在同窗研究期間擦出了愛的火花,結為夫婦。

  2014年,莫澤夫婦與奧基弗因發現構成大腦定位系統的細胞,而共同獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。

  圖:獲諾獎的三人

  雖然大腦的導航系統早已經是人類的裝機內置程序,但不免總有人嫌自己的配置太低。

  在科技的發展下,人腦不夠用沒關係,電腦技術可以很好地彌補缺陷。

  於是一個偉大的拯救路痴產物——GPS電子導航出現了。

  本以為這就可以馳騁大街小巷,安心當個馬路殺手,然而技術的興盛卻也是對大腦的背叛。

  在每一個獨立的擁擠大腦中,各種導航細胞又具有獨特溝通方式。

  所以它們形成的協調機制也各有差異。

  即便使用的是同一款最新版的導航儀,響應方式卻大致分成了兩個極端。

  一種是依據地標構建整體位置概貌,形成認知地圖的空間導航。

  另一種則是在自動導航的模式下行駛,而在之後的重複中回溯第一次的導航路線。

  當人們在使用GPS導航時,大腦更傾向於後者響應方式。

  也就是說,過度地依賴電子設備可能會導致海馬萎縮。

  這就提高了患阿爾茨海默症的風險。

  雖然技術是一項有用的工具,但也該給人腦中那個複雜的地圖閱讀器一個鍛鍊和展示的機會吧。

  然而一個真正的路痴是不會輕易被外物改變的。

  即使手機導航已經精確規劃出路線,並且不會把人帶進死衚衕,路痴依舊寸步難行。

  但是還不至於感到絕望,因為路痴還是有救的。

  認路的能力,其實是可以通過訓練得到的。

  

  上世紀初,愛德華·托爾曼通過一個實驗證明了這一點。

  圖:美國行為心理學家愛德華·托爾曼

  他構建了一個錯綜複雜的迷宮,讓三組飢餓的老鼠每天到迷宮的終點得到食物。

  第一組老鼠走完迷宮後如願得到了食物,於是每天都在積極地探索迷宮線路。

  第二組老鼠在走完迷宮後並不能獲得食物,也喪失了探索迷宮的熱情。

  第三組老鼠在前10天都沒有獲得食物,也只是隨便走了走迷宮;

  而在第11天開始讓老鼠得到食物,第12天時它們也表現得和第一組一樣積極。

  沒有外物刺激時,老鼠並沒有主動地找尋路線並記憶。

  但在獎勵的激發下,它們大腦中才建立起迷宮的認知地圖。

  

  放在人類社會的視角中,就相當於如果全城只有一家能填飽肚子的餐廳,那麼通往餐廳的路線大概不會有人不熟悉。

  而城市中最會認路的人——出租車司機,也是典型的“尋味者”。

  倫敦是一個具有25000條街道和數千個地標的繁忙交通樞紐。

  當地的出租車司機也面臨著十分苛刻的考核測試。

  實習出租車司機需要擺脫電子導航,真正熟悉城市道路才能轉正上路。

  整個考試流程大概歷時三到四年,經過12次考核才能通過。

  而通過率大約只有50%。

  倫敦大學的埃莉諾·馬奎爾就曾對倫敦出租車司機進行了神經影像研究。

  她發現,出租車司機相對常人,大腦中的灰質含量明顯增多,海馬體的結構體積也更大。

  

  而有著更長駕齡的老司機,這幾項指標也優於新司機。

  司機在資歷變老的過程中不經意訓練著自己的路感。

  圖:出租車司機大腦灰質體積相比常人更大

  這也解釋了為什麼有些人從前是個路痴,而在年齡稍長後卻成了路精。

  其實就是小的時候有人帶著走,不需要自己認路。

  成長之後變得獨立,不得不對自己負責,於是才開始下意識地培養認路能力。

  所以許多偽路痴並不是真的不認路,而是懶得記憶路線。

  這也體現在“女生比男生方向感更差”的普遍錯誤認知中。

  一項讓男女司機分別在431個停車位的停車場找車的實驗,就為女性正名了。

  結果顯示,兩者的成功率並沒有太大差異,但運用的認路技巧卻不太一樣。

  男性普遍傾向依據距離回溯路徑。

  比如入口直走20米之後左轉,往前經過5個車位就能看到我的粉色法拉利了。

  而女生則更關注沿路的路標。

  比如入口直走到紅色告示牌處左轉,車就停在前面靠近商場入口處。

  女生的方向感並不比男生差,差異主要只是認路策略的不同。

  

  而在生活中,似乎總會存在認為女性普遍路痴的誤會。

  其實只是女性表現得對方向感更缺乏自信,也更害怕迷失方向。

  而男性則多表現出英勇無畏、能力很強的一面,即使不認路也強裝鎮定。

  或許大多時候,女生們可能只是想依賴於身邊的伴侶而已。

  世界上沒有天生的路痴,只是人家懶得認路罷了。

  不然怎麼會有在馬路上對著地圖心急如焚,卻在商場裡縱橫上百家店鋪的物種呢?

  *參考資料

  What are cognitive maps[J]? ENOTES.

  Mark Brown. How Driving a Taxi Changes LondonCabbies' Brains[J]. Wired UK, 2011.09.12.

  Rebecca Maxwell. Spatial Orientation and theBrain: The Effects of Map Reading and Navigation[J]. GIS LOUNGE, 2013.04.08.

  Fiona Macrae. Scientists discover why weREALLY do have a homing instinct: Scans reveal brain signals that determine howgood we are at navigating[J]. Mail Online, 2014.12.18.

  LosingYour Car in the Parking Lot: Spatial Memory in the Real World[J]. AppliedCognitive Psychology, 2012, 26(5):680-686.

  Anne Lise Stranden. Testosterone improvedwomen's sense of direction[J]. Science Nordic, 2016.04.25.

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