和許多研究人們如何找路的科學家一樣，西北大學的認知科學家大衛·烏塔爾（David Uttal）是個“路癡”。世界上有許多像烏塔爾一樣的人，當然也有他們的“對立面”，即那些總是清楚自己身在何處、知道如何到達目的地的人。科學家們通過讓人指出看不見的位置來衡量其導航能力，或者更具挑戰性的是，讓其想象自己在另一個地方并指向第三個位置。從這些實驗中可以明顯得出，有些人確實比其他人更擅長導航。

“人們在導航上永遠不可能達到完美，但有些人可以精確到僅偏離幾度的誤差，這已經算非常準確了。”天普大學認知心理學家諾拉·紐科姆（Nora Newcombe）說道，她在2022年的《發展心理學年鑒》（Annual Review of Developmental Psychology）上與人合寫了一篇關于導航能力發展研究的論文。而另一些人在被要求指出目標的方向時，似乎只是隨意指向某個方向。

雖然很容易證明人們在導航能力上存在差異，但科學家們發現，要解釋其中的原因要難得多。然而，導航研究領域出現了一些令人振奮的新進展。通過虛擬現實和GPS追蹤等技術，科學家可以觀察到成百上千，甚至數百萬人在復雜環境中的導航表現。盡管仍有許多未知之處，但研究表明，導航技能在某種程度上受到成長環境的影響。

培養導航技能

最近對遺傳學在導航中的作用的研究強調了環境的重要性。2020年，倫敦瑪麗女王大學的發育心理學家瑪格麗塔·馬蘭奇尼（Margherita Malanchini）和同事對2600多對同卵和異卵雙胞胎在虛擬環境中的導航表現進行了比較，以測試導航能力是否具有家族遺傳性。他們發現，導航確實在一定程度上具有遺傳性，但這種影響非常有限。相反，影響人們表現的最大因素是遺傳學家稱之為“非共享環境”的部分——也就是每個人在生活中積累的獨特經歷。看來優秀的導航員主要是“造就”出來的，而非“天生”的。

倫敦大學學院的認知神經科學家雨果·斯皮爾斯（Hugo Spiers）領導了一項大規模實驗。通過這項實驗，研究人員得以一窺經驗和其他文化因素如何影響尋路技能。斯皮爾斯和同事與電信公司T-Mobile合作，開發了一款名為《海洋英雄探險》（Sea Hero Quest）的手機和平板游戲，玩家需駕駛船只穿越虛擬環境，找到一系列檢查點。該應用要求參與者提供基本的背景信息，全球有近400萬人參與了這項研究。（目前，該應用只接受研究人員邀請的新參與者。）

通過該應用，研究人員能夠通過玩家到達所有檢查點的總距離來衡量其尋路能力。在完成某些關卡后，玩家還需要向起點發射信號彈，這類似于“指向不可見位置”的測試。然后，斯皮爾斯和他的團隊可以將玩家的表現與他們的背景信息進行比較。

他們發現，一些文化因素與尋路技能有關。例如，北歐國家的人在導航方面略勝一籌，這可能是因為定向越野運動（結合越野跑和地圖導航）在這些國家很流行。鄉村居民的表現普遍優于城市居民，而在城市居民中，來自街道布局混亂的歐洲舊城區的人的導航能力高于來自像芝加哥這種街道布局規則的城市的居民，可能是因為網格狀城市的居民不需要構建如此復雜的心智地圖。

你的方向感如何？

圣塔芭芭拉方向感量表（Santa Barbara Sense of Direction Scale）是一種自我評估的方式，用于測量與導航相關的能力。一般來說，在該量表上得分更高的人在現實生活中的導航能力也更強。可根據自己的實際情況對以下問題從1到7打分，1代表非常不同意，7代表非常同意，4代表中立。

1. 我很擅長給人指路。

2. 我很容易忘記物品放在哪里。

3. 我在判斷距離方面很擅長。

4. 我的“方向感”很好。

5. 我傾向于用方位（北、南、東、西）來理解周圍環境。

6. 我在新城市中很容易迷路。

7. 我喜歡看地圖。

8. 我理解方向指示有困難。

9. 我很擅長看地圖。

10. 坐在車里當乘客時，我不太記得路線。

11. 我不喜歡給別人指路。

12. 知道自己身在何處對我來說并不重要。

13. 長途旅行時我通常讓別人做導航計劃。

14. 我通常只需要走一遍就能記住一條新路線。

15. 我對周圍環境沒有很好的“心智地圖”。

經驗的影響

這些結果表明，一個人的生活經歷可能是決定其導航能力的最大因素之一。實際上，經驗甚至可能解釋了導航中的一個普遍發現和刻板印象：男性往往比女性表現更好。然而，研究表明，這種性別差距更多是文化和經驗的結果，而非天生能力的差異。

例如，在性別平等程度較高的北歐國家，男女在導航能力上的差異幾乎不存在。相比之下，在女性面臨探索環境限制的地方，如中東國家，男性的導航表現遠遠優于女性。

這種文化因素以及經驗的重要性也得到了對玻利維亞亞馬遜傳統土著社區Tsimane人研究的支持。亞利桑那州立大學的人類學家海倫·伊麗莎白·戴維斯（Helen Elizabeth Davis）和她的同事給305位Tsimane成年人佩戴了GPS追蹤器，記錄他們在三天內的日常活動范圍，發現男女在移動距離上并無差異。他們在指向不可見位置的任務中同樣表現出色。戴維斯認為，這是因為Tsimane文化鼓勵孩子廣泛探索森林，從而培養了他們的導航能力。

不過，大多數文化并不像Tsimane那樣，女性和女孩因出于個人安全的考慮而更為謹慎地探索。她們不僅在導航上積累的經驗較少，對安全或迷路的擔憂也直接影響導航能力。“焦慮會妨礙良好的導航，所以如果你擔心個人安全，你的導航表現就會變差。”紐科姆說。

個性與導航

人們的個性似乎也在導航能力的發展中起到了作用。“要在導航方面變得出色，你必須愿意去探索。”烏塔爾說，“有些人不喜歡四處閑逛的體驗，而有些人非常享受。”

事實上，喜歡戶外活動（如遠足和騎行）的人往往擁有更好的方向感。加州大學圣塔芭芭拉分校的認知心理學家瑪麗·海格蒂（Mary Hegarty）指出，那些經常玩電子游戲的人——尤其是那些需要在虛擬空間中探索的游戲——也往往具備更強的方向感。

對于烏塔爾來說，這些積累的證據表明，興趣和早期經驗會促使一些人從事涉及導航的活動，而那些天性上不愛探索、機會較少或者在最初經歷中產生負面體驗的人，則可能不會主動參與需要探索的活動。從這個角度來看，這是一種“發展級聯效應”——即個性和能力的組合會將人們推向特定的方向，逐步影響其導航能力的發展。

志愿者被多次帶著沿著兩條相連的路線穿行在一個陌生的社區，隨后被要求憑記憶繪制這兩條路線的地圖。正如這些示例所示，他們繪制的地圖質量差異很大。左上角的地圖1來自一位導航能力很強的志愿者，幾乎完美地還原了實際路線；而右下角的地圖4來自一位導航能力較差的志愿者，除了兩條路線的存在外，幾乎與實際情況沒有任何對應關系。

SOURCE: ADAPTED FROM T. ISHIKAWA & D.R. MONTELLO / COGNITIVE PSYCHOLOGY 2006

心智地圖的作用

這種發展級聯效應顯然影響了導航高手標志性技能的獲得，包括估算行程距離、閱讀和記憶地圖（無論是紙質地圖還是心智地圖）、根據地標順序學習路線以及理解各點之間的相對位置。

盡管導航研究涉及多個技能，但其中兩個具體的子技能得到了特別關注：一是通過地標進行路線跟隨，例如“在加油站左轉，走三條街后，在紅色房子那里右轉”；二是構建和使用心智地圖的能力，這通常被稱為“全景知識”或“全局認知能力”。

在這兩項技能中，路線跟隨要容易得多，一旦走過幾次，絕大多數人都能掌握。加州大學圣塔芭芭拉分校的地理學家和心理學家丹·蒙特羅（Dan Montello）提到，在一個經典實驗中，他的學生石川徹（Toru Ishikawa）每周一次開車帶著24位志愿者，在他們從未去過的高檔住宅區的兩條蜿蜒路線中往返十周。

實驗結束后，幾乎所有人都能準確記住各個地標的順序，并大致估計它們之間的距離。但志愿者在辨識兩條路線之間的捷徑、指向看不見的地標，或繪制路線地圖方面表現差異很大。研究人員認為，那些無法辨識捷徑或找不到地標的人可能缺乏準確的心智地圖構建能力。

心智地圖與導航能力

紐科姆和她的學生史蒂文·魏斯伯格（Steven Weisberg）進行的研究進一步強調了心智地圖在導航中的重要性。他們讓294位志愿者用鼠標和電腦屏幕在虛擬小鎮的兩條路線中導航。當志愿者掌握了路線和其中的地標后，研究人員要求他們站在某個地標處，指向另一條路線上的地標。

在2018年發表的研究于中，紐科姆和魏斯伯格發現，人們的導航能力分為三類：第一類人形成了良好的心智地圖，能夠準確地指向兩條路線上的地標；第二類人有良好的路線記憶，但難以整合成全局地圖，他們能在同一條路線中正確指向地標，但跨路線的準確性較差；第三類人在所有指向任務中表現都較差。

加州大學圣塔芭芭拉分校的蒙特羅認為，建立和使用心智地圖的能力是優秀導航員的關鍵特征之一。“如果你的技能僅限于路線記憶，你就很難靈活應對障礙。”而全局認知能力可以讓人更靈活地導航，“這是一個顯著的差異，”他指出。

正如魏斯伯格所說，優秀的導航員還具備在不同場景下選擇最佳導航策略的能力，例如當地標明顯時依賴地標，而在需要更復雜計算時使用心智地圖。

“我越來越傾向于認為，優秀的導航員在應用多種策略方面也更靈活。”目前在佛羅里達大學任教的魏斯伯格說，“他們能夠根據不同情境采用不同的導航方式，因此在新環境中更容易找到方向。”

導航能力的分層

研究人員通過在虛擬城市場景中設計的兩條路線實驗，進一步分析了人們的導航能力。他們將志愿者置于某條路線上的特定位置，要求其指向不可見的地標。根據指向準確度，研究人員將志愿者分為三類：具有良好心智地圖的人（能準確指向同一路線和其他路線上的地標）、具備良好路線知識但缺乏全局地圖的人（只能在同一路線內準確指向），以及在指向任務上表現較差的人。

蒙特羅表示，構建并使用心智地圖的能力（即個人的“全景知識”）很好地解釋了為什么一些人導航能力更強。他說：“如果你只能記住路線，你就很難靈活地繞過障礙。”全景知識賦予人們更具創造性的導航能力，“這種差異非常顯著”。

家魏斯伯格補充道，導航能力更強的人往往在切換導航模式、根據實際情況選擇最合適的策略方面也更為擅長。這意味著當地標明顯時他們依賴地標，而當需要更復雜的計算時，則轉向心智地圖。

“我越來越認為，優秀的導航者會使用許多不同的策略，”魏斯伯格說道。“而且他們的方式更靈活，從而在不同情境中采用多樣化的導航方式，因此當他們置身于新環境時，更容易找到方向。”

舉例來說，魏斯伯格自己在所在的城市蓋恩斯維爾（Gainesville）行走時會留意北方方向，因為這種策略適用于街道布局整齊的城市；而回到家鄉費城的曲折街道時，他則依賴其他線索來保持方向。

目前，科學家還不確定所有“路癡”是否都僅僅是缺乏全景知識，還是他們在其他導航子技能上也存在不足，比如記憶地標或估算行程距離。無論如何，路癡們是否可以改善自己的導航能力呢？這是一個尚未完全解決的問題。“我們都有各自的假設。”加州大學爾灣分校的認知神經科學家伊麗莎白·克拉斯蒂爾（Elizabeth Chrastil）說道，“但這些假設尚未被充分驗證。”

GPS的利與弊

簡單的練習似乎可以幫助人們提升導航能力，實驗中確實顯示出了一些效果。“我們可以在虛擬環境中提高人們的導航能力。”亞利桑那大學的認知神經科學家阿恩·埃克斯特倫（Arne Ekstrom）表示。通常大約需要兩周時間，才會看到顯著的進步——但尚不清楚這是否真的使人們在真實環境中成為更好的導航員，還是僅僅熟悉了實驗中的虛擬環境。

支持這種“練習有助提升”觀點的研究還包括對GPS使用的研究。在2020年發表的一項研究中，來自蒙特利爾麥吉爾大學的神經科學家路易莎·達哈尼（Louisa Dahmani）和維羅妮克·波博（Véronique Bohbot）招募了50位年輕人，并詢問他們開車使用GPS的頻率。然后，研究人員測試了他們在虛擬世界中的導航能力，發現重度GPS使用者的表現較差。

三年后的隨訪研究發現，那些在此期間頻繁使用GPS的志愿者導航能力進一步下降，這強烈表明GPS的依賴可能削弱導航技能，而不是因為導航技能差才依賴GPS。

專家還建議像烏塔爾這樣的“路癡”可以試著多關注方向或顯著地標，以此幫助自己在心智地圖中整合位置。魏斯伯格自己在學習新環境時，習慣關注主要方向或顯著地標，如海洋的位置。“我注意得越多，越能將各點連接到我的心智地圖中。”他建議導航能力差的人每天問自己10次“北方在哪”，必要時參考地圖。這樣做可能幫助他們超越單純的路線記憶，提升導航整體能力。

當然，對于那些不在意提升技能，只希望不迷路的人，魏斯伯格補充道：“確保手邊隨時有GPS。”

作者：Bob Holmes

譯者：EY

原文：

https://knowablemagazine.org/content/article/society/2024/why-do-some-people-always-get-lost-but-others-dont

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