文/馮淦桢 胡清芬

美國紐約的秋天，一隻帝王蝶開啟了它長達4000千米的遷徙之旅。這場遷徙的目的地是它最初的栖息地——墨西哥中部山區的一棵冷杉樹，找到這棵冷杉樹之後，它将在那裡度過整個冬天。與此同時，紐約市區裡的一位旅客從咖啡館裡走出來，向自己下榻的酒店走去。酒店就在幾個街區之外，但在某個路口轉錯彎之後，他在這座城市裡完全迷失了方向。

盡管人類擁有驚人的認知能力，當我們需要找路的時候，卻可能表現得像個傻瓜，而且必須承認的是，有些人真的非常容易迷路。我們常常驚歎于自然界中其他物種的導航能力，也常常困惑人類為什麼不善于導航。在衆多科學家的不斷努力下，這個長期困擾我們的謎團，如今終于有了一些答案。

首先需要明确的是：方向感并不是一種單一的感覺，我們所讨論的方向感是在不迷路的情況下，快速且高效地到達指定地點的能力。要做到這一點，我們需要知道自己當下的位置與環境中其他物體（地标）間的關系；此外，我們還要能夠時刻更新自己在環境中的位置，比如在轉彎或者抄近道之後，依舊能夠知道自己所在的位置以及自己與周圍環境中其他物體的相對位置。

生活中，我們常常會認為有些人有更好的方向感。這是真的嗎？在一項經典研究中，研究者開車載着24名學生分别沿不同的道路行駛至一個陌生區域，這個區域周圍有許多小山和蜿蜒的道路。到達目的地後，研究者要求學生站在一個地标前，用手指出另一個他們看不見的地标所在的方位，或者畫一張周圍環境的地圖。這樣的活動每星期做10次，結果與預期的一緻：這24名學生的表現存在巨大的差異——有些人随着時間推移逐漸進步，表現得越來越好，而大多數人要麼在第一次活動中就已經表現得很出色，要麼根本無法完成任務。

進一步的研究表明，個體空間導航能力的差異是真實存在的，且個體能夠認識到自己究竟是方向感較好的那一類人，還是方向感較差的那類人。也就是說，我們對自己的方向感的認知非常準确。

美國加利福尼亞大學聖芭芭拉分校空間實驗室的研究者開發了一個方向感量表，它要求受測者評價自己在多大程度上同意或不同意一些與空間方向感相關的陳述，比如：“我很擅長指路”，“我很不擅長記憶自己把東西放在了哪裡”，“我很容易在一個陌生的城市裡迷路”。

人們通過這個量表測試的得分與其在實際空間導航任務中的表現密切相關，那些認為自己具有較好空間方向感的人在實際的空間導航任務中确實表現得更好。值得注意的是，人們在空間導航任務中的表現與他們的智力并沒有明顯的關聯，甚至與他們在部分其他類型空間任務（比如想象物體旋轉的“心理旋轉”任務）中的表現也沒有明顯的關聯。

個體的方向感與其智力沒有明顯的關聯，那麼究竟是什麼導緻了個體之間空間導航能力的巨大差異呢？

日常生活中，人們常用的空間導航方法主要有兩種。第一種方法是基于路線的導航，它要求人們記住具體的路線與其中的地标（比如：走到教堂後左轉，然後在公園右轉），這種方法在個體熟悉的城鎮中或常規的路線上比較好用。但是，這種方法的靈活性很差，遇上類似道路施工需要改道的情況，就窮于應付了，而第二種方法就可以解決這種問題。

第二種方法的核心是通過認知地圖進行空間導航，這個地圖是由個體有意或無意地在腦海裡構建出來的一個關于環境的地圖，它的樣式與我們常用的地圖類app所展示的十分類似。這種構建認知地圖的方法通常被認為是更好的空間導航方法，因為它更靈活，有時還能夠幫助人們尋找捷徑，但是這種方法對認知提出了更高的要求。

絕大多數人都具備使用上述兩種方法進行空間導航的能力，因此是否能夠使用這兩種方法進行導航并不是影響個體導航能力的關鍵。有研究者認為，一個善于導航的人應該可以自動地選擇當前導航任務下的最佳策略，也就是說，在這兩種各有利弊的方法間有效地取舍與平衡。

人們所居住的物理環境在一定程度上也影響着個體的空間導航能力。美國鹽湖城的城市布局遵循着嚴格的網格模式，與之相反，意大利帕多瓦市則由密集且不規則的小型街道網絡組成。一項研究發現，住在帕多瓦市的人比住在鹽湖城的人更擅長用手指出地标的位置。

當然，還有許多因素可能導緻個體間空間導航能力的差異。英國研究者通過一款手機遊戲搜集了來自57個國家的50多萬人的導航能力情況，結果發現遊戲中表現出色的玩家往往生活在性别平等程度較高、經濟與财富水平較高的國家。這些國家的人受教育水平通常更高，因此有着更好的抽象問題解決能力。

在57個國家中，整體表現排在前10名的國家有4個來自北歐地區。研究者猜測，北歐曆史上對航海文化的重視，促進了當地人導航能力的提高。據此，我們可以合理地推測，如果某個社會文化鼓勵個體積極參與需要較高導航能力的體育運動（比如定向越野），那麼生活在這一文化下的個體可能擁有更高的空間導航能力。

從理論上看，還有另一個重要原因可能導緻個體空間導航能力的差異，那就是大腦對相關信息的加工不同，即一部分人可能具有一定的生理優勢。最近的一項研究發現，導航能力較好的人往往具有較靈敏的嗅覺。而另一些研究指出，内耳的前庭系統對于個體的定位功能也起着重要作用。

能夠知道自己為什麼方向感不佳是一件好事，那麼我們可以做些什麼來提高自己的方向感呢？盡管到目前為止還沒有人真正地系統研究怎麼通過訓練提高個體的空間導航能力，但從已有的知識來看，有一些小技巧可以幫助我們更好地進行導航。比如，關注周圍環境，有意識地注意環境中的地标，注意自己在什麼地方轉彎。要想做到這些其實很簡單，可以和有些動物一樣，在行走的時候定期回頭看看，确認自己當前的位置及周圍環境。

還有一些方法也非常有效，比如通過看影子的方向來确定自己的方向。當然，也可以直接使用指南針實時确定自己的朝向。一些研究者認為，擺脫對現代導航技術的依賴可能會對方向感的培養更為有利。有人指出：經常使用地圖軟件會損害認知地圖的形成，損害個體自己找路的能力。

在空間導航方面存在一個良性循環：方向感好的人更有可能去探索環境，而這種傾向有助于他們建立認知地圖，從而提高他們的方向感。因此，在不借助現代導航技術的情況下不斷地練習，是提升方向感的最好方式。

本文選自《科學畫報》

頭條号發表時有改動

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