善行無跡

在錯綜復(fù)雜的城市管網(wǎng)中，熙熙攘攘的大街上，人們忙著上班、回家、逛街，每個人都在奔向各自的目的地。在日常生活中，我們都離不開跟各式各樣的地點打交道這件事，如何快速準(zhǔn)確地到達某個地點，也是衡量一個人空間認知能力的重要標(biāo)準(zhǔn)。每到一個新的環(huán)境，我們也許要通過問路、看地圖或者指南針等方式來幫助自己到達指定地點，避免迷路。那么我們到底是如何辨別方向的呢？

導(dǎo)航細胞

海馬（hippocampus），作為我們大腦中的一個重要結(jié)構(gòu)，它和空間記憶等很多高級認知功能相關(guān)。海馬中存在一類特殊的細胞，被稱為“位置細胞”（place cell）， 這些細胞只有在動物進入到特定的環(huán)境位置時才會產(chǎn)生反應(yīng)。位置細胞的存在被認為反映了動物大腦中的認知地圖（cognitive map）。在這張認知地圖中的特殊地點幫助動物記住空間中的不同位置信息。除此之外，大腦中還存在一類網(wǎng)格細胞（grid cell）。研究人員在內(nèi)嗅皮層（entorhinal cortex）發(fā)現(xiàn)這樣一類細胞，它不同于位置細胞，而是把環(huán)境中的位置信息坐標(biāo)化形成一個網(wǎng)格，這個坐標(biāo)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)合位置細胞，幫助動物通過特定的路徑到達特定地點。

那么知道了這些特殊的導(dǎo)航細胞在空間認知中的重要作用，是否我們就解開了路癡的秘密呢？沒那么簡單，人類的大腦遠比我們想象的要復(fù)雜。在動物空間認知系統(tǒng)中，存在兩種不同的坐標(biāo)系：自我中心坐標(biāo)系 （egocentric coordinate）和非自我中心坐標(biāo)系（allocentric coordinate）。前一個幫助我們定位周圍物體相對于自己的位置，而后一個告訴我們周圍物體的客觀空間位置。一些磁共振成像的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)大腦左半球后側(cè)損傷，特別是楔前葉 （precuneus）、扣帶回（cingulate）以及海馬結(jié)構(gòu)，那么人們在自身中心的和非自身中心的坐標(biāo)系統(tǒng)整合轉(zhuǎn)換上會產(chǎn)生障礙，導(dǎo)致我們的導(dǎo)航系統(tǒng)失效，反映出來就是： I am lost。

向左走，向右走，男女一樣嗎？

說起認路能力，不少人可能都會覺得在女生中路癡比較多，果真是這樣嗎？有相當(dāng)一部分研究顯示，雄性動物在空間認知任務(wù)（比如迷宮、3D游戲）中的表現(xiàn)比女性更好，相應(yīng)地大腦中海馬結(jié)構(gòu)的體積也更大一些。而一些生理研究也發(fā)現(xiàn)激素和空間認知能力密切相關(guān)，特別是體內(nèi)睪酮（Testosterone）的水平越高，空間認知能力越好。這樣看來，男女在認路能力上似乎是存在差異的，那么為什么會這樣呢？進化心理學(xué)認為，在人類進化的早期，男性主要負責(zé)外出狩獵，經(jīng)常要追逐獵物或者逃避有威脅的捕食者。在這個過程中，需要優(yōu)秀的空間認知能力，特別是對物體的位置、移動速度等的敏感性。除此之外，良好的空間辨識能力對追逐獵物及安全返家都是至關(guān)重要的。不難想象，在那個沒有指南針、GPS、google地圖的遠古時代，一出門就迷路的人一定早早就被進化拋棄了。相對于男性，女性更多的是扮演種植、采摘和養(yǎng)育后代的角色，這些對空間辨識能力的要求相對較低。

盡管不少研究表明在空間認知能力上，男性更勝一籌，但也有一些研究認為性別并不是產(chǎn)生這種差異的最重要原因，后天的經(jīng)歷和訓(xùn)練，特別是空間認知能力的鍛煉才是更重要的原因。在高度發(fā)達的現(xiàn)代社會，人們在出生后通過學(xué)習(xí)和生活獲得的能力很多時候比天賦更為重要。對于那些經(jīng)常旅游，需要在不同地點穿梭的人來說（比如出租車司機、驢友們），他們的認路本領(lǐng)已經(jīng)在潛移默化中得到了鍛煉。不過隨著宅文化的流行，越來越多的宅男宅女們選擇窩在家里工作、購物、叫外賣，這無疑會讓我們對外界的空間信息越來越不敏感，指不定以后就真的變成沒有g(shù)oogle地圖就不敢出門的地步了。

所謂老馬識途

說了這么多，大家可能也明白了我們經(jīng)常說的“老馬識途”，其實就是熟能生巧，長期學(xué)習(xí)訓(xùn)練的結(jié)果。那么生活中什么樣的人能有這種本領(lǐng)呢？這時你會很自然地脫口而出：出租車司機嘛。沒錯，城市中成千上萬條縱橫交錯的街道，出租車司機每日每夜在其中穿梭，隨便給一個地址，他們能馬上計算出最短的行進路線，并且迅速準(zhǔn)確地到達，簡直就是城市活地圖。英國科學(xué)家們在2004年對倫敦出租車司機的一項研究中發(fā)現(xiàn)，他們的海馬結(jié)構(gòu)體積比一般人要大很多。研究人員利用虛擬游戲，讓普通人和倫敦出租車司機完成模擬開車的任務(wù)，與此同時用磁共振掃描大腦的興奮變化。相比普通人，出租車司機的大腦海馬區(qū)域在行車和規(guī)劃路線時產(chǎn)生更強的興奮性。這說明通過長時間的訓(xùn)練和熟悉能夠增強空間認知功能相關(guān)的腦區(qū)，增強我們的空間定位和導(dǎo)航能力。

訓(xùn)練能夠加強，而衰老卻是很多認知能力的大敵。伴隨著衰老的產(chǎn)生，人們的很多能力都開始退化，其中最明顯的就是空間記憶能力。我們經(jīng)常聽到或看到一些老年人在大街上走失，或者記不得回家的路的事兒。如果解開“迷路”的秘密，無疑能夠幫助我們理解甚至治療由于衰老帶來的這種空間認知障礙。很多研究都發(fā)現(xiàn)位置細胞和網(wǎng)格細胞的功能在老年人中發(fā)生退化，這種現(xiàn)象在老年癡呆癥（Alzheimer’s disease）的患者中特別明顯。而對大腦“導(dǎo)航系統(tǒng)”的研究，為老年癡呆的研究打開了一扇窗戶。這些導(dǎo)航細胞揭示了老年癡呆癥以及其他一些記憶缺失的退行性疾病的神經(jīng)機制，可以解釋患者為什么常常迷路，了解大腦如何隨著年齡的增長退化。

看過《猩球崛起》的朋友們可能還記得，主角的父親深受老年癡呆癥的影響，不僅空間記憶受到影響，甚至連生活都無法自理。如果我們也能像電影中那樣，找到一種神奇的藥物，重新塑造我們已經(jīng)受損的海馬和相關(guān)神經(jīng)連接，那過目不忘、過路不忘，都不再是天馬行空的科學(xué)幻想。試想每個人都能像倫敦出租車司機那樣成為活交通地圖，那還會有路癡，還會需要指南針、GPS么？