記者 林碧波 綜合報導
人體自帶GPS導航系統
怎麼知道自己身在哪裡?怎麼從一個地方到另一個地方?怎麼在大腦中儲存信息,以便下一次能夠找到相同的路?這就是我們通常所說的方向感。
人的方向感是怎麼來了?
2014年的諾貝爾生理學或醫學獎就頒給了挪威科技大學的布裡特·莫澤和愛德華·莫澤夫婦,以及倫敦大學學院的約翰·奧基夫,表彰他們發現了大腦定位系統細胞。
這三位科學家在大腦中的海馬體內,發現了能記住位置周圍特徵的「位置細胞」(武林廣場上有一座噴泉)和能感知當下所處方向的「頭部方向細胞」(我現在面部朝東);在海馬體附近的內嗅皮質腦區,發現了能建立坐標系統的「網格細胞」(模擬地圖上的上下左右、空間位置)。
這套細胞系統在大腦裡組合成了一套人體自帶的GPS導航系統。正是這些細胞,讓我們有了方向感。
男人靠方向,女人靠記標誌物
然而,為什麼男人似乎比女人更會認路?
科學家們發現,男人和女人找路時,大腦使用的「策略」很不一樣。
比如說,同樣都是開車去奶奶家裡吃飯,女人可能會去記,到商店門口右轉,到圖書館左轉,到天橋下再左轉。而男人可能會往一個方向開幾分鐘,在路過的幾個路口,隨便找一個右拐,然後再按照大體方向行駛。
「男性多是通過認識地圖和大體方向尋找目的地,而女性更多地依賴路線上的標誌物來引導自己。」挪威科技大學博士候選人卡爾·平茲卡說,從效果上看,男性的方向感策略確實更有效,他們能更快找到目的地。
不過,當然,研究人員也表示,這兩種策略能同時發揮作用。男性也會找標誌物,女性也會有方向感,只不過,從總體上來說,男性的方向感更好,使用也更頻繁。
方向感好是天生的
演化心理學家們認為,男人的方向感能讓他們在長途的狩獵後找到回家的路。因此,他比「方向感差」的同伴更容易生存下來,「方向感好」的基因也更可能傳遞給後代。
伊利諾伊大學、威斯康辛大學與加州大學河濱分校的專家審視了35篇關於不同物種(包括人類)方向感的論文,認為方向感或許僅僅與激素的水平有關。負責人賈斯汀·羅茲教授說,實驗證明,當女性使用睪酮後,她們的空間感測試評分會有所提升。
挪威科技大學實驗表明,當女性使用睪酮後,她們會更多像男性那樣,用大腦的海馬體去尋找方向,而不是用大腦的額區去記憶標誌物。
加州大學洛杉磯分校的生物學家梅麗莎·海因斯說,早在未出生前的胎兒發育時期,男性和女性大腦的性激素水平就非常不一樣,以至於從一開始,男女的大腦結構就有微小的差別。
美國密西根大學薩德·波爾克博士研究500多對雙胞胎髮現,回憶地點時,同卵雙胞胎比異卵雙胞胎的大腦活動模式相似度更高,說明認路的技能很有可能就是天生的。
多訓練也能提高
科學家拿小白鼠做的實驗表明,小白鼠的方向感雖然與生俱來,但還比較初級,不足以保證初生的小鼠獨立外出行走。但隨著小鼠獨立行走次數增多,空間經驗的積累,大腦中辨認方向的細胞發育得更完善,方向感也隨之變得更強。
2004年,倫敦大學學院的神經學家雨果·施皮爾斯在研究中發現,倫敦計程車司機的海馬體體積比其他人大。計程車司機每次收到一個地址後,必須馬上計算出最短的行進路線、開往準確的方向。長期訓練使得他們的海馬體比普通人更強勁。
以上實驗都表明,經常獨立去記憶和認路,也會讓方向感變好。