“路痴”背后的科学

丁佑

每年4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，迁徙到北极附近的繁殖区。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？

复杂的方向感

方向感不是一種单一的感觉，它是指在环境中定位和寻路的能力。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，有些人则很容易迷路。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，通过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。也就是说，我们的大脑可以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

美国科学家制订了一个方向感评价量表，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旅程中的特定地标：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，人类的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。在一些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，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，在远古时期，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男性要小。因此，即便是绕路，回到自己去过的地方也会更安全。

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实情况。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：这两个部落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，但另一结果完全不同—尽管成年图威男性的方向感强于成年女性，但在提斯曼人中，这种性别差异不明显。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。图威人的社会不是一夫一妻制，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，从而获得更多的经验，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。

如何增强方向感？

其他一些研究也显示，居住地的地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当地居民对抽象问题的解决能力。排名前10的国家中有4个北欧国家，这些国家有悠久的航海历史。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？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。

（摘自《大自然探索》2019年第4期，流雪离烟荐）