在沒有導航的年代,一個路癡一定要帶一個活地圖朋友才能安心出門。不過,為什么有人是路癡,有人就是活地圖呢?
此前,我們一直認為這是生活習慣所致,出門出的多了,自然就成了活地圖,不常出門的人自然就是路癡。但科學家們顯然不滿足于這個答案,他們研究后得出:活地圖還是超級路癡,關鍵取決于大腦中的“內置GPS系統”。
1971年,美國約翰·奧基夫教授用老鼠做實驗時發現了一個有趣的現象:讓老鼠在一個空曠的房間自由撒歡兒,當老鼠每次跑到一個特定的地點時,大腦里的一些神經細胞就會被激活,像是在做記號。奧基夫把這些細胞稱之為“位置細胞”,它們存在于大腦的海馬體中。
可是只有位置細胞并不足以解釋空間定位能力。方向是如何感知的呢?1980年,科學家發現了大腦中利用前庭系統來產生特定興奮、感知方向的頭部方向細胞。頭部方向細胞可以幫助人們感知頭部方向,比如當腦袋朝向北方的時候,一組細胞就會很興奮,當腦袋轉向另一個方向的時候,這組細胞就會安靜下來,而另一組細胞就開始興奮了。
位置細胞確定地點,方向細胞給了方向,那么距離怎么辦呢?
挪威的莫澤夫婦經過多年努力,在老鼠的大腦中發現了一種全新的神經元——位于海馬體附近的“網格細胞”。不同尺度的網格細胞給位置細胞提供了一個最基本位置信息的輸入源,通過整合形成了位置信息。這些細胞可以構建出坐標系統,它們與位置細胞一起,在大腦中建立了一套綜合定位系統。
那網格細胞的功能是什么呢?比如,動物去尋找食物,一旦找到了食物,就會以最短的距離快速回到窩里,而不是原路返回。如果只有位置細胞的話,就只有路徑的信息。而網格細胞的作用,就是在于整合這一路徑,計算出兩點之間的距離。
大腦中的這套由位置細胞、網格細胞以及一些其他功能細胞構成的“內置GPS”系統,可以確定身體的空間位置,并使我們能夠利用這些信息,在復雜的環境中準確地規劃路線,進行導航。當動物或人類進入某一個新環境后,這套系統便會不斷地重復學習記憶的過程,持續更新和鞏固新環境的空間信息。不同的人,由于細胞的個體差異,導致學習能力有所不同。
位置細胞形成的空間記憶會隨著時間的推移而減退、丟失,也能通過訓練來加強,且這種記憶具有一定可塑性,所以那些“路癡”通過訓練一樣可以成為“活地圖”。
(摘自《知識窗》)