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海馬體能幫助我們確認當前所處位置。如果我們以前去過某個地方,它還能幫助我們確定下一步行動方向。在繪製地圖和GPS出現之前,海馬體已經進化出獨特功能來幫助我們在現實世界中導航。現在,許多人懷疑,我們正在破壞這個器官。
今年6月,《華盛頓郵報》發表了名為《拋棄GPS,它會毀掉你的大腦》的熱門文章。文章中稱:“目前尚不清楚的是,每天長時間使用GPS對海馬體功能的影響。”也就是說,我們不確定GPS是否會損害人類大腦。但是有些間接的證據顯示,的確有這種可能。
通常來說,當我們不使用大腦特定功能時,作為其基礎的神經連線就會萎縮。科學家們發現,當我們被帶到某個目的地時,與我們使用GPS導航相比,海馬體的活動減少了。有研究發現,當人們非常努力地調動他們的海馬體時,他們可能會從中受益。
研究發現,倫敦計程車司機的海馬體比常人要大,因為他們必須記住城市雜亂無章的街道,而海馬體的大小似乎與他們多年的駕駛經驗有關。大概是因為司機忙於使用海馬體記憶路線,促使海馬體膨脹。
相反的情況也有可能發生:我們對海馬體(我們都有兩個)的使用越少,它們就萎縮得越厲害。隨著年齡的增長,海馬體功能退化可能會導致認知能力下降和老年痴呆症。
為了研究GPS如何重塑我們的大腦並擾亂我們的內在方向感,記者採訪了倫敦大學學院研究大腦導航的神經學家凱特·傑弗裡(Kate Jeffery)。她指出,還有很多研究人員不知道大腦是如何導航世界的,更不用說技術如何幹預它。而且,她懷疑某些形式的技術甚至可能增強我們大腦的思考能力。
GPS不會毀掉人類大腦
問:我經常看到頭條新聞說,科技正在破壞我們大腦獨立思考的能力,你對GPS的使用有什麼看法?
傑弗裡:每當一項新技術出現時,每個人都會預言其標誌著人類末日的到來。但我的感覺是,人類的大腦似乎喜歡忙碌,雖然沒有大量的資料支援這一點。你給人們提供了新技術,它的確使事情變得更簡單,但它也開啟了其他遊戲通道。
現在,人們可能不會花那麼多時間瀏覽現實世界,但他們會花更多時間瀏覽線上世界或虛擬世界。我的感覺是,他們的海馬體可能還在忙著做同樣的事情。老實說,如果發現GPS導致海馬體萎縮,我會感到非常驚訝。
問:有沒有簡單的方法來解釋海馬體在導航方面的整體功能?
傑弗裡:這裡想法是,當你儲存記憶時,你實際上是把不同的記憶片段儲存在大腦皮層的不同部位。所以記憶的空間部分可能在海馬體中,但記得誰在那裡的部分可能在其他部分。所以海馬體會跟蹤所有這些東西的位置,這有點兒像過去你需要從圖書館借書時的卡片索引,海馬體可能有點兒像這樣的功能。
問:假設我要去某個地方,比如我打算騎自行車去市中心的某家商店,大腦能為我做什麼?
傑弗裡:我認為我們還沒有完全瞭解這裡面的機制。我們還沒有真正回答的一個大問題是,很多人對此有自己的看法,但我們並不真正知道目的地儲存在哪裡。所以當你想“我要去最近的麵包店”或類似的事情時,你不需要搜尋你一生中遇到的所有面包店。
主觀地說,感覺就像是你從現在開始,在創造一個不斷擴大的圈子。你去了第一家麵包店,然後去了第二家。我們真的不知道這是如何發生的,你的大腦是如何進行搜尋的,但它可能涉及海馬體,可能也涉及到前額葉皮層。後者也是大腦的一部分,做了很多組織和整合不同域名之類的工作。這可能是該領域接下來要做的一件大事,即確定如何找到實現目標的方法。
問:你認為科技會取代大腦在導航過程中發揮作用的器官嗎?
傑弗裡:GPS可能已經取代了海馬體正常功能的一小部分。舉個例子,當你想到麵包店的時候,以前你可能會坐在那裡認真思考你所知道的、附近的所有店面,你可能會拿起手機檢視附近的麵包店。但是所有其他的事情,比如讓你自己走到門口,然後走到樓下,諸如此類的事情,僅僅是找到你的方向,仍然和往常一樣使用海馬體。
我認為GPS正在取代海馬體的部分功能,但這很可能是非常小的量。所以,正如我之前提到的,我認為我們不太可能看到新技術導致海馬體萎縮的現象。GPS可能意味著我們在旅行時不太可能在腦海中查閱地圖,但我認為這只是我們每天工作中相對較小的一部分,所以我非常懷疑它是否會對我們的海馬結構或體積或其他任何東西產生影響。
問:我覺得很神奇的是,有些簡單的事情,比如騎自行車去市中心的商店,卻會在大腦中產生如此未知的複雜性。
傑弗裡:是的,我想那裡的確有吸引人的東西,而且這也是吸引我進入這個領域的原因。如果你看紙質地圖,很明顯這是一張地圖,地圖上的地點和現實世界中的地方是一一對應的。而在大腦中,它所繪製的地圖完全不同。在大腦中,某個地方和現實世界沒有這種對應關係,但它最終執行相同的功能。它會告訴你,如果你面向北方,那麼西方在你的左邊,東方在你的右邊。它比我們習慣思考的地圖要抽象得多。
在VR中導航會增強我們的思維
問:科技有沒有可能提高我們的認知能力?
傑弗裡:我最近一直在想的一件事是,如果我們把虛擬現實(VR)從三維變成四維會發生什麼?這會開啟我們大腦的這扇門,讓我們有全新的能力去理解四維空間嗎?我的意思是,我們習慣的三維空間有特定的性質。你可以在不同的維度上移動。例如,你可以向前和向後移動,但這並不會改變你在左右空間中的位置。這是三個正交維,意味著你可以在不影響你在另一個位置的情況下移動。
四維空間就是這樣,只是還有一個維度。這是額外的維度,也是一種想象的維度。你可以想象沿著這個維度移動而不改變你在普通三維空間的XYZ座標位置。你可以把它想象成一個熱和冷的維度或者一個紅和綠的維度亦或者類似的東西。它會帶你走一條不同的路。很難想象,但在數學上,你可以很好地描述它。
問:你能在VR中向人們展示這種四維空間嗎?
傑弗裡:理論上可以。我不知道是否有人嘗試過,但理論上可行。所以我一直在思考如何設計一個四維的虛擬現實空間。
問:當你在VR中,四維空間會是什麼樣子呢?
傑弗裡:在四維虛擬現實中,你可能會使用操縱桿左右移動或上下移動,假設你的另一隻手也有操縱桿來幫你通過這個四維空間,你可以同時使用它們,這樣你就可以上下移動、左右移動、前後移動、冷熱移動。
同樣的幾何規則也適用,所以你可以組合移動。就像你可以在三維空間中斜向移動一樣,這就像是向前和橫向移動的結合。你也可以“對角”移動(在四維空間中),其中一個維度在冷熱維中,這就把你帶到這個有點兒三維現實的空間和另一個維度。真的很難描述,我們只是不知道大腦中的地圖會做什麼。
問:這種體驗會啟用大腦中的四維思維嗎?
傑弗裡:我也不太清楚。但是作為成年人,我們從來沒有這種能力,但如果孩子們接觸到四維虛擬現實,也許他們會有四維思維能力,就像我們有能力思考三維問題那樣。不過,神經迴路的侷限性或許意味著我們永遠也做不到四維思維。所以我不知道答案。但我認為整個技術問題中最有趣的一個問題就是,你能做到嗎?
問:從第四維度思考有什麼好處?
傑弗裡:我認為這可能很有用。舉個例子,想想世界歷史。我們傾向於用片段來思考歷史:17世紀發生了什麼?18世紀發生了什麼?如果你有四維思維,你就可以訪問地球上任何地方在任何時段的歷史。假設你給學校想學習歷史的孩子四維虛擬現實,他們就可以漫步在這個四維空間,並在任何時段的任何大陸漫遊,也許這能夠幫助他們更好地理解人類歷史是如何進化的。不僅是歷史,還有其他方面的用途。如果你有另一個維度,一切皆有可能。
自 網易科技《知否》欄目組