“路痴”背后的科学
为什么有的人方向感特别好，而有的人却是“路痴”呢？男性比女性更善于认路吗？如何增强方向感？一些科学研究或许能告诉你答案。
每年四月，北极燕鸥从南极洲附近的越冬地点出发，飞越7万～9万千米，迁徙到北圾附近的繁殖区。这样的长途迁徙不仅需要出色的体力，还需要超强的方向感。尽管人类有极强的认知能力，但在寻路方面，我们的能力比候鸟可差多了。有一些人特别容易迷路，常常被戏称为“路痴”。
为什么一些人不善于认路？“路痴”是什么原因造成的？长期以来，这一直是个谜，但现在，科学家已经找到了一些答案。科学研究揭示了大脑定位系统的机制，也发现了为什么有些人比其他人有更好的方向感。最新的研究结果重新阐释了“男性比女性更善于认路”的原因，也提供了提升方向感的秘诀。
复杂的方向感
方向感不是一种单一的感觉，它是指在环境中定位和执行寻路的能力。方向感强的人能更快速高效地到达目的地，避免迷路和绕道。要做到这一点，你需要知道你所处的位置与地标的关系，还必须能够在转弯或决定抄近路时更新自己的位置。
生活经验告诉我们，有些人似乎天生拥有很强的方向感，有的人则很容易迷路。无论是定向越野达人还是方向感奇差的“路痴”，每个人的大脑中都有一套复杂的定位系统（见链接1），一系列不同神经元相互协作，使我们明确自己在环境中的位置以及绘制心理地图，也称认知地图，即有意识或无意识地创建一个关于环境的空间地图，类似于手机应用地图。
人类严重地依赖视觉来感知世界，但我们大脑的导航系统需要多种感官的输入，包括声音、气味和触觉（如行走时腿部肌肉的感觉）。来自内耳前庭系统的信息也很重要，它记录了我们移动的速度和方向。
考虑到我们心理定位的复杂性，定位出错也就不足为奇了。例如，当灯光熄灭、缺乏视觉输入时，位置细胞的放电开始变得不稳定，使我们迷失方向;如果感觉系统或导航系统受损（如脑损伤），方向感也会受到影响。但这种由生理缺陷导致的“路痴”毕竟是少数。那么，还有什么原因会影响方向感呢？
方向感的个体差异
美国科学家制定了一个方向感评价量表（见链接2），通过研究发现，我们对自己的方向感有合理的认识。受试者在识路测试中的实际表现与自我测评的量表得分基本一致，但他们在这些任务上的表现与智力测试分数却没有关系。它们甚至与其他类型的空间认知能力也没什么关联，例如心理旋转（即想象物体在空间中旋转）能力的高低对方向感似乎没有影响。
如果方向感与智力无关，那么如何解释个体之间的巨大差异呢？部分原因可能在于我们的大脑处理感官信息的方式。例如，姿势的不对称可以解释为什么有些人在黑暗中试图走直线，结果却走出圆形路线（俗称“鬼打墙”）。不对称的姿势似乎影响了内耳前庭系统功能，这对定位至关重要。还有研究表明，嗅觉发达的人方向感也更强。
另一种可能的解释是，方向感与我们的导航策略相关。我们在寻路时主要会用两种策略：一种是基于路线的导航策略，另一种是利用心理地图。基于路线的导航需要记住特定旅程中的地标：在第一个路口左转，然后在公园右转……这种方法很适合熟悉的环境或经常重复的路线，但它缺乏灵活性。如果道路施工迫使你改道，这种方法就派不上用场了。心理地图常被认为是更优的导航策略，因为它更灵活，允许你在遇到特殊情形时修改路线，或者在适当的地方走捷径。但心理地图对认知的要求也更高。
我们大多数人都使用这两种策略，但方向感的强弱在于如何在两种策略中取得正确的平衡。方向感强的人可能会自动选择最佳策略。
男性更善于认路吗？
提到方向感的个体差异，有一个问题一直受到大众和科学家的关注：男性的方向感是否比女性更强？这个问题似乎早有定论，但是，我们方向感真的存在明显的性别差异吗？如果性别差异真的存在，那又是什么原因导致了这一差异？
很多科学家通过各种实验对这个问题进行了研究。在有的识路测试中，男性和女性的表现并没有明显差异。然而，在男性表现优于女性的测试中，有迹象表明，这可能是因为男性更倾向于使用心理地图，而女性则更多地使用基于路线的导航策略。
例如，在一项新的研究中，研究人员让140名志愿者佩戴虚拟现实眼镜，在一个模拟“迷宫”中进行测试。迷宫的各个路口有不同的标志物，研究人员先向志愿者教授通过迷宫的路线，再要求他们从一个标志物走到另一个标志物处。志愿者可以遵循之前学习的路线（不一定是最短路线）行进，也可以自己找一条新的路线。研究结果显示，女性更倾向于遵循已学过的路线，并会在中途犹豫徘徊;男性更倾向于尝试找出捷径，这需要更强的心理地图“绘制”能力。平均而言，男性在到达目标时速度更快，移动范围也更小。
其他模拟情景研究也发现，在陌生的环境中，女性比男性更谨慎，往往会更频繁地回到自己已经去过的地方。为什么会这样呢？一些科学家认为，在远古时代，迷路的女性比男性更容易遭遇危险。例如，如果女性走了一条不熟悉的路，在经过猛兽巢穴时从猛兽袭击下逃生的概率比更强壮的男性要小。因此，即便是绕路，回到自己去过的地方会更安全。
这听起来很有道理。然而，上述研究主要是针对现代西方人的模拟实验，不一定能代表人类祖先的真卖情况。这个理论也可能不适用于其他种族的女性。因此，人类学家试图从对小规模原始社会的研究来进一步探讨这一问题。
差异来自性别之外
美国科学家对玻利维亚的提斯曼人和纳米比亚的图威人进行了研究。研究人员发现：这两个民族的男孩和女孩在导航测试（准确地指出远处的位置，以及想象自己在某个位置并指向另一个位置）中表现一样好;到了青春期前后，两个部落的女孩都越来越担心身体上的危险，包括迷路的风险。
这一结果看似支持上述“女性迷路风险”的理论，但另一结果却完全不同。尽管成年图威男性的方向感强于女性，但在提斯曼人中，这种性别差异却不明显。科学家认为，这是因为提斯曼人生活在危机四伏的茂密丛林中，一般不会走太远。而图威人住在开阔的大草原上，活动范围更大，并且男性的活动范围要比女性大得多。图威人社会不是一夫一妻制的，男性会长途跋涉去寻访伴侣，行走范围越大，就越可能遇到更多伴侣，拥有更多后代。图威男性面临更大的导航挑战，并获得更多的经验，这可能导致了方向感的性别差异。
这似乎表明，方向感与性别本身的关系不大，而更多与环境因素和个人经验有关。男性开车往往比女性多，这将给他们带来更丰富的寻路经验，增强了方向感。此外，大多数导航测试都是在虚拟现实环境中进行的，经常玩电子游戏的人更有优势，而这些人也是以男性为主。
△手机地图导航虽然给生活带来了便利，却不利于我们培养自身的方向感。
如何增強方向感？
其他一些研究也显示，居住地的物理环境会影响我们的方向感。例如，在一项导航测试中，来自意大利帕多瓦市（大大小小的街道横七竖八、错综复杂）的志愿者比来自美国盐湖城（道路把城市划分成规则的网格）的人做得更好。
另一项大规模研究利用了一款手机游戏来调查人们的导航能力。研究人员对来自57个国家的50多万游戏用户进行分析后发现，在游戏的导航任务中表现最好的用户来自经济发达、教育水平高和性别平等程度更高的国家，这些国家的教育水平提高了抽象问题的解决能力。排名前10的国家中有4个北欧国家，这些国家有关于航海的悠久传统。科学家推测，北欧的航海历史中可能存在对优良导航能力的选择。
那么，我们能做些什么来增强方向感吗？目前，还没有科学家系统地研究如何提升方向感，不过很多相关研究都提供了一些线索。科学家建议要多注意观察环境：有意识地注意你路过的地标和拐角，并定期回头看，这是一些动物使用的一种技巧;当刚走出地铁站时，注意自己影子的方向，以确定自己的朝向。
对“路痴”而言，手机地图导航可能是“救命稻草”。但经常使用地图软件会损害一个人自己找路的能力。科学家认为，卫星导航和手机地图应用程序正在破坏我们的自然导航能力，如果我们一味地跟着导航路线行进，就不容易注意周边环境和行动路线，这不利于认知地图的构建。在寻路方面存在一个良性循环：方向感较好的人更有可能不依赖己知路线来探索新环境，这有助于构建他们的认知地图，从而改善他们的方向感。如果你想增强方向感，那就尽量不使用导航软件，自己多探索新的环境吧。
（责任编辑 何若雪）
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大脑中的定位系统
1971年，伦敦大学学院的约翰·奥基夫和他的团队在大鼠脑部的海马（主要与学习和记忆有关的大脑区域）中发现了一种名为“位置细胞”的神经元。他们在大鼠的海马中植入了一个记录电极，然后将大鼠放置在一个空旷的房间中自由活动。结果发现，当大鼠移动到特定的位置上时，某个特定的位置细胞会变得活跃。因此，奥基夫推断，通过记忆位置细胞活动的模式，老鼠可以在脑中有效地绘制环境地图。2014年，他因为这一发现获得了诺贝尔生理学或医学奖。
和奥基夫共同获得这一奖项的还有挪威科学家迈一布里特·莫泽和爱德华·莫泽，这对夫妇在2005年发现大脑的内嗅皮质中存在另一种神经元——“网格细胞”。这种细胞可以整合视觉、本体感觉和来自位置细胞的位置信息。从而准确判断出生物在空间中的“坐标”。
除了位置细胞和网格细胞，在人类大脑中还有许多其他与方向感有关的神经元。头部方向细胞分析来自前庭系统的信息以确定头部朝向，为网格和位置单元格提供参考点;边界细胞是一种记录活动边界的特殊位置细胞，避免我们走路“撞墙”：空间视图细胞则负责记录周边环境信息，建立情景记忆。
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测测你的方向感
2002年，美国加州大学圣巴巴拉分校的科学家设计出一套评判方向感的自我报告指标，用于衡量人们对自身环境空间能力的判断。这就是圣巴巴拉方向感量表，它不涉及对任何空间能力的客观评价，但研究证明，方向感量表评分和受试者在多种导航测试中的客观指标是相符的。
圣巴巴拉方向感量表
阅读以下项目，判断该项表述与你自身情况相符的程度，从题目后的1～7中圈出一个数字来表明。圈出“1”，表示你非常认同这一表述;圈出“7”，表示完全不同意这项表述;如果自身情况与这项描述比较符合，则根据符合程度圈出中间的数字。
1.我很擅长指路。
2.我经常记不起把东西放在哪儿了。
3.我很擅长判断距离。
4.我的“方向感”很好。
5.我倾向于从基本方位（东、西、南、北）来考虑环境。
6.我在陌生的城市里很容易迷路。
7.我喜欢阅读地图。
8.我不擅长辨认方向。
9.我很擅长看地图。
10.当我乘车时，通常不太记得路线。
11.我不喜欢指路。
12.我不太在意自己在什么位置。
13.长期旅行中，我总是让别人来计划路线。
14.一般一条路走一次我就能记住了。
15.对于周围环境，我脑中没有完善的“心理地图”。
计分标准：项目1、3、4、5、7、9和14为反向评分，项目得分为7分减去圈出的数字：其他项目得分为圈出的数字。所有项目得分相加除以15得到最终方向感评分（1～7分），分数越高表示方向感越强。
作者：丁佑
