来源：科学画报
图片来自m.wikipedia.org撰文：冯淦桢 胡清芬
美国纽约的秋天，一只帝王蝶开启了它长达4000千米的迁徙之旅。这场迁徙的目的地是它最初的栖息地——墨西哥中部山区的一棵冷杉树，找到这棵冷杉树之后，它将在那里度过整个冬天。
与此同时，纽约市区里的一位旅客从咖啡馆里走出来，向自己下榻的酒店走去。酒店就在几个街区之外，但在某个路口转错弯之后，他在这座城市里完全迷失了方向。
尽管人类拥有惊人的认知能力，当我们需要找路的时候，却可能表现得像个傻瓜，而且必须承认的是，有些人真的非常容易迷路。我们常常惊叹于自然界中其他物种的导航能力，也常常困惑人类为什么不善于导航。在众多科学家的不断努力下，这个长期困扰我们的谜团，如今终于有了一些答案。
所有人的方向感都一样好吗
首先需要明确的是：方向感并不是一种单一的感觉，我们所讨论的方向感是在不迷路的情况下，快速且高效地到达指定地点的能力。要做到这一点，我们需要知道自己当下的位置与环境中其他物体（地标）间的关系；此外，我们还要能够时刻更新自己在环境中的位置，比如在转弯或者抄近道之后，依旧能够知道自己所在的位置以及自己与周围环境中其他物体的相对位置。
生活中，我们常常会认为有些人有更好的方向感。这是真的吗？在一项经典研究中，研究者开车载着24名学生分别沿不同的道路行驶至一个陌生区域，这个区域周围有许多小山和蜿蜒的道路。到达目的地后，研究者要求学生站在一个地标前，用手指出另一个他们看不见的地标所在的方位，或者画一张周围环境的地图。
这样的活动每星期做10次，结果与预期的一致：这24名学生的表现存在巨大的差异——有些人随着时间推移逐渐进步，表现得越来越好，而大多数人要么在第一次活动中就已经表现得很出色，要么根本无法完成任务。
进一步的研究表明，个体空间导航能力的差异是真实存在的，且个体能够认识到自己究竟是方向感较好的那一类人，还是方向感较差的那类人。也就是说，我们对自己的方向感的认知非常准确。
美国加利福尼亚大学圣芭芭拉分校空间实验室的研究者开发了一个方向感量表，它要求受测者评价自己在多大程度上同意或不同意一些与空间方向感相关的陈述，比如：“我很擅长指路”，“我很不擅长记忆自己把东西放在了哪里”，“我很容易在一个陌生的城市里迷路”。
人们通过这个量表测试的得分与其在实际空间导航任务中的表现密切相关，那些认为自己具有较好空间方向感的人在实际的空间导航任务中确实表现得更好。值得注意的是，人们在空间导航任务中的表现与他们的智力并没有明显的关联，甚至与他们在部分其他类型空间任务（比如想象物体旋转的“心理旋转”任务）中的表现也没有明显的关联。
人类的方向感与什么有关
个体的方向感与其智力没有明显的关联，那么究竟是什么导致了个体之间空间导航能力的巨大差异呢？
日常生活中，人们常用的空间导航方法主要有两种。第一种方法是基于路线的导航，它要求人们记住具体的路线与其中的地标（比如：走到教堂后左转，然后在公园右转），这种方法在个体熟悉的城镇中或常规的路线上比较好用。但是，这种方法的灵活性很差，遇上类似道路施工需要改道的情况，就穷于应付了，而第二种方法就可以解决这种问题。
第二种方法的核心是通过认知地图进行空间导航，这个地图是由个体有意或无意地在脑海里构建出来的一个关于环境的地图，它的样式与我们常用的地图类app所展示的十分类似。这种构建认知地图的方法通常被认为是更好的空间导航方法，因为它更灵活，有时还能够帮助人们寻找捷径，但是这种方法对认知提出了更高的要求。
绝大多数人都具备使用上述两种方法进行空间导航的能力，因此是否能够使用这两种方法进行导航并不是影响个体导航能力的关键。有研究者认为，一个善于导航的人应该可以自动地选择当前导航任务下的最佳策略，也就是说，在这两种各有利弊的方法间有效地取舍与平衡。
空间导航能力还受到哪些因素影响
人们所居住的物理环境在一定程度上也影响着个体的空间导航能力。美国盐湖城的城市布局遵循着严格的网格模式，与之相反，意大利帕多瓦市则由密集且不规则的小型街道网络组成。一项研究发现，住在帕多瓦市的人比住在盐湖城的人更擅长用手指出地标的位置。
当然，还有许多因素可能导致个体间空间导航能力的差异。英国研究者通过一款手机游戏搜集了来自57个国家的50多万人的导航能力情况，结果发现游戏中表现出色的玩家往往生活在性别平等程度较高、经济与财富水平较高的国家。这些国家的人受教育水平通常更高，因此有着更好的抽象问题解决能力。
在57个国家中，整体表现排在前10名的国家有4个来自北欧地区。研究者猜测，北欧历史上对航海文化的重视，促进了当地人导航能力的提高。据此，我们可以合理地推测，如果某个社会文化鼓励个体积极参与需要较高导航能力的体育运动（比如定向越野），那么生活在这一文化下的个体可能拥有更高的空间导航能力。
从理论上看，还有另一个重要原因可能导致个体空间导航能力的差异，那就是大脑对相关信息的加工不同，即一部分人可能具有一定的生理优势。最近的一项研究发现，导航能力较好的人往往具有较灵敏的嗅觉。而另一些研究指出，内耳的前庭系统对于个体的定位功能也起着重要作用。
怎样提高自己的方向感
能够知道自己为什么方向感不佳是一件好事，那么我们可以做些什么来提高自己的方向感呢？尽管到目前为止还没有人真正地系统研究怎么通过训练提高个体的空间导航能力，但从已有的知识来看，有一些小技巧可以帮助我们更好地进行导航。比如，关注周围环境，有意识地注意环境中的地标，注意自己在什么地方转弯。要想做到这些其实很简单，可以和有些动物一样，在行走的时候定期回头看看，确认自己当前的位置及周围环境。
还有一些方法也非常有效，比如通过看影子的方向来确定自己的方向。当然，也可以直接使用指南针实时确定自己的朝向。一些研究者认为，摆脱对现代导航技术的依赖可能会对方向感的培养更为有利。有人指出：经常使用地图软件会损害认知地图的形成，损害个体自己找路的能力。
在空间导航方面存在一个良性循环：方向感好的人更有可能去探索环境，而这种倾向有助于他们建立认知地图，从而提高他们的方向感。因此，在不借助现代导航技术的情况下不断地练习，是提升方向感的最好方式。
