善行無跡

在錯(cuò)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(gè)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(diǎn)打交道這件事，如何快速準(zhǔn)確地到達(dá)某個(gè)地點(diǎn)，也是衡量一個(gè)人空間認(rèn)知能力的重要標(biāo)準(zhǔn)。每到一個(gè)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(dá)指定地點(diǎn)，避免迷路。那么我們到底是如何辨別方向的呢？

導(dǎo)航細(xì)胞

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

那么知道了這些特殊的導(dǎo)航細(xì)胞在空間認(rèn)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(yuǎn)比我們想象的要復(fù)雜。在動物空間認(rèn)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(gè)幫助我們定位周圍物體相對于自己的位置，而后一個(gè)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(rèn)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(rèn)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(rèn)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(rèn)知能力越好。這樣看來，男女在認(rèn)路能力上似乎是存在差異的，那么為什么會這樣呢？進(jìn)化心理學(xué)認(rèn)為，在人類進(jìn)化的早期，男性主要負(fù)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(gè)過程中，需要優(yōu)秀的空間認(rèn)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(gè)沒有指南針、GPS、google地圖的遠(yuǎn)古時(shí)代，一出門就迷路的人一定早早就被進(jìn)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(rèn)知能力上，男性更勝一籌，但也有一些研究認(rèn)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(rèn)知能力的鍛煉才是更重要的原因。在高度發(fā)達(dá)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(shí)候比天賦更為重要。對于那些經(jīng)常旅游，需要在不同地點(diǎn)穿梭的人來說（比如出租車司機(jī)、驢友們），他們的認(rèn)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(shí)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(shí)你會很自然地脫口而出：出租車司機(jī)嘛。沒錯(cuò)，城市中成千上萬條縱橫交錯(cuò)的街道，出租車司機(jī)每日每夜在其中穿梭，隨便給一個(gè)地址，他們能馬上計(jì)算出最短的行進(jìn)路線，并且迅速準(zhǔn)確地到達(dá)，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(jī)的一項(xiàng)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(jī)完成模擬開車的任務(wù)，與此同時(shí)用磁共振掃描大腦的興奮變化。相比普通人，出租車司機(jī)的大腦海馬區(qū)域在行車和規(guī)劃路線時(shí)產(chǎn)生更強(qiáng)的興奮性。這說明通過長時(shí)間的訓(xùn)練和熟悉能夠增強(qiáng)空間認(rèn)知功能相關(guān)的腦區(qū)，增強(qiáng)我們的空間定位和導(dǎo)航能力。

訓(xùn)練能夠加強(qiáng)，而衰老卻是很多認(rèn)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(rèn)知障礙。很多研究都發(fā)現(xiàn)位置細(xì)胞和網(wǎng)格細(xì)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(xì)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(jī)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(gè)人都能像倫敦出租車司機(jī)那樣成為活交通地圖，那還會有路癡，還會需要指南針、GPS么？