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“路痴”是一种病?定向越野选手超强的方向感从何而来?

北京科学中心 数字北京科学中心 2021-01-06

近些年,有一种时尚运动深受大家的喜欢,那就是定向越野。定向越野是一种群众性体育运动,被誉为“21世纪时尚运动宠儿”。


定向越野选手除了要有健壮的体格和良好的身体素质外,还需要具有很强的方向感,以免在越野过程中迷路。


今天我们就来一起聊一聊关于定向越野和方向感的那些事~


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定向越野是一种什么项目?

定向越野(Orienteering)又名野外定向,最早源于瑞典童子军领袖吉兰特组织的一次名为寻宝游戏的运动,这种运动很快就演变成了军事体育运动中的“定向越野赛”。


定向越野是一种要求参赛者在野外利用地图和指北针,自行选择路线和方式去完成一段路程,并且在检查点为检查卡打上印记的运动。


它不仅像寻宝游戏一样富含趣味性,还能考验参赛者的方向感与体能。

早期的定向越野赛只在北欧国家流行。近年来,越来越多的普通大众也开始被这个运动项目吸引,脱胎于定向越野赛的城市定向赛也在世界范围内变得越来越受欢迎。


在科技高度发达的今天,高科技军事技术和先进武器装备俨然成为了各国之间军事力量的比拼的重点。


尽管如此,军人本身的基本功仍然是衡量一支队伍的战斗力的重要指标,这也就是为什么看起来略显“原始”的定向越野不仅没有退出舞台,还保持着持续高涨的热度和关注度的原因。


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方向感是什么?

下面,我们再来认识一下方向感。


借助纸质地图与指北针来测定方位,是军人必须掌握的一项基本技能,这对定向越野的参与者方向感要求极高。除此之外,我们日常生活中需要借助方向感的地方也有很多。


相信大家都发现了这样一种现象,在同样有导航的情况下,有的人能迅速找准方向,并规划出正确的路线,而另一部分像小编这样的“路痴”,即使在自己熟悉的环境中也会经常迷路…… 


人体对方向的认知,即方向感,是人体对物体所处方向的感觉,比如对东西南北,前后上下左右等方向的感觉和认知。

科学研究表明,脑内负责定位的“指南针”主要位于大脑颞叶内侧海马体(Hippocampus)中,负责关于短期记忆、长期记忆以及空间定位的作用的区域。


其中,与空间定位有关的细胞又分为三种:方向辨识细胞,用于指挥行进方向;空间辨识细胞,负责记忆某个地方的周围环境;定位细胞则是一种相对复杂的空间协调系统,用于确定所处环境的具体位置及距离某个地点的远近。


当人处于某一特定环境中时,这三种细胞就会协同发挥作用,在脑海中产生一个“心理地图”,再通过它来判断方位。


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与生俱来的能力

空间定向与导航一直被认为是大脑最复杂的功能之一,因为这项功能需要进行大量的信息处理,包括感官刺激和来自肌肉的平衡提示。那么,如此复杂的功能是何时建立的呢?

2010年,一群来自挪威的科学家针对这个问题进行了一组实验。


他们选取了一批出生14天的小鼠作为实验对象,此时小鼠尚未睁眼,还未接受外界刺激。


科学家在它们的脑内植入了可以监测神经元放电的电极,结果发现,在实验小鼠睁开眼睛的一瞬间,大脑中负责辨认方向的区域就发出了强烈的电波。


这个现象说明负责辨认方向的神经细胞早在小鼠睁眼开始接受外界刺激之前就已经发育成熟,因此可以立刻发挥作用。


不仅如此,科学家们还发现随着小鼠外出行走的次数的增多,海马体中负责辨认方向的细胞还会发育得更加完善。


这项研究表明,生物的方向感是与生俱来的,但刚出生时的方向感还非常初级,不足以支持生物独立外出行走,需要不断地积累空间经验,方向感会逐渐得到完善,辨认空间的能力也会随之提高。


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“路痴”可能是一种病!

既然方向感是与生俱来的,那为什么又会出现有的人方向感极佳,宛如一个行走的GPS,总能通过推理和经验等多种方法走出迷途,而有些人就是天生的“路痴”,即使对着手机导航也总是会“迷失在人生的旅途中”呢?


接下来的消息就可能会让你大吃一惊了:严重的路痴很可能是一种病!


为什么这么说呢?我们前文提到,人的方向感可以通过后天的训练得到加强,但是也有一小部分人天生方向感极差,通过后天训练也很难有所突破,即使是脑海中熟悉的景物也会不断地变换位置,例如印象中的商店应该在北面,实际却在东面。


在很长的一段时间里,医生通过脑电图的扫描,都无法对这一病情做出一个明确的诊断,直到后来加拿大卡尔加里大学的朱西普·伊利亚和不列颠哥伦比亚大学的詹森·巴顿在一名饱受“路痴”状况困扰的女士的大脑的海马区中发现了某些异常,并将其定名为“发育缺陷性地形定向障碍症”


这些患者没有明显的脑部损伤和脑病变,没有诵读障碍症,记忆力、平衡感和视知觉都很正常。


唯一不同的是,他们无法正确定向,即使是在他们非常熟悉的地方也会经常迷路。


他们能够凭借记忆记住某条简单路径一系列的转弯方向,又或许知道路线,但却依然找不到目的地。有些人还因为经常迷路而不敢单独出门。


而在我们的印象中,许多动物似乎生来就具有超强的方向感,这就要归功于它们拥有的,可以增强方向感的辅助系统了。

今年国庆阅兵现场大展风采的信鸽就是其中的典型代表。


这是因为鸽子的脑部有一种神经元可以感受地球磁场的方向、强度和极性信息,当内耳的某一区域处于变化的磁场中时,这些脑部的神经元就会做出反应,相当于一个与生俱来的内置GPS,为鸽子提供方位和飞行方向的信息。

而撒哈拉地区的一些蚂蚁可以利用太阳偏振光线来为自己导航,并通过步数精确地测量路程,这一功能可以帮助它们有效地缩短在外停留的时间,降低被太阳灼伤的风险。


相比之下,没有这些“外挂”的人类,就没有如此强大的认路能力了,但是实验已经证实过,健全的人生来就具有辨认方向的能力,如果长期废置不用就会逐渐弱化,需要不断锻炼才能将这项功能保持下去。


如果你也有了增强方向感的想法,不如就参加一次城市定向赛,来锻炼一下自己的体力和方向感吧!








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