为什么有人很快能辨认出方向，有人却总是晕头转向？你身边有路痴么？路痴也会遗传么？
奇葩问丨第34辑 路痴会遗传吗？ （文 / 锦瑾） ----------------------------------------------- 前段时间两位姨妈外加母上大人来笔者和表弟这里玩耍（笔者和表弟在外地工作和求学）。这个浩荡的队伍在玩耍的时候，就出现一件很尴尬的事情：整个队伍中只有笔者一个人不是路痴（一脸无奈….）！包括我亲爱的表弟也是一个路痴有木有啊（一脸无奈+2）……..这路痴到底是怎么回事呢？ “路痴是啥” 其实路痴就是指没有方向感或者是方向感比较差的人，还有对经过的路不走心、没有注意观察或者记不住路的方向的人。这类人呢，往往会分不清楚东西南北，找不到路，只能在原地打转。再简单些说呢，就是基本上不认识路、会迷路的人。其中严重些的人不管去过某地多少次，还是不认识路、会迷路，这种就是超级路痴了（已笑瘫）。 到底应该往哪走啊？！图片来源：搜狗图片 But……为什么会有“路痴”和“活地图”之分呢？！ “一种特殊的神经细胞” 美国神经科学家约翰.奥基夫在1971年用老鼠做实验时发现了一个有趣的现象。他先在老鼠的脑袋中装上了一个记录电极，然后把老鼠放到一个空旷的房间里，让老鼠在里面自由自在地撒欢儿。当老鼠每次跑到一个特定地点时，大脑中有一些神经细胞就会被激活，很像在做记号。约翰.奥基夫把这些细胞称为“位置细胞”。 位置细胞的放点结构图，来源：人文网 它们存在于大脑的海马体（海马，是被称作“海马区”的大脑边缘系统的一部分。海马区可分为：齿状回、海马、下托、前下托、傍下托、内嗅皮质。这之中齿状回、海马、下托的细胞层为单层，合称海马结构，其上下夹有低细胞密度层和无细胞层。此外的部位由复数的层面构成。）中。 海马体，图片来源：《神经系统解剖学》 主要存在于海马CA1(是指人脑内的海马回，大脑内的一种结构。人脑内的海马分为4区，CA1、CA2、CA3、CA4。)部分中。老鼠通过各种感官从周围环境中获得特征信息，然后位置细胞就会记录下来，当老鼠再一次经过有相同特征的地点，位置细胞就会活跃起来，它会在不同的地方做上记号，然后就在脑子中组成了房间的“地图”，老鼠的大脑将不同的特征信息与空间联系起来后，就形成了空间记忆。 海马CA1，图片来源：《神经系统解剖学》 自从发现位置细胞后，约翰.奥基夫又研究了它几十年，他发现位置细胞形成的空间记忆会随着时间的推移而减退、丢失，也能通过训练来加强，且这种记忆具有一定可塑性，在环境有变化时记忆会有所修正。 “如何感知方向” 1980年，James Ranck等人发现了大脑中感知方向，也就是东南西北的细胞——头部方向细胞。头部方向细胞可以帮助人们感知头部朝向，比如当脑袋朝向北方的时候，一组细胞就会很兴奋，当脑袋转向另一个方向的时候，这组细胞就会安静下来，而另一组细胞就开始兴奋了。 进一步研究发现：方向细胞不是利用磁场，也不是通过单纯的外界刺激来感知方向，而是与前庭系统（前庭系统负责掌管人的平衡感，促进其他神经系统发展的功能。它的运作器官是内耳的半规管，里面充满了与神经细胞相连接的绒毛。当外在刺激产生时，神经细胞获得讯息，便做出反应。人的前庭系统可分为三部分：外周前庭系统、前庭中枢处理系统和运动输出系统。）密切相关，方向细胞正是利用前庭系统来产生特定兴奋。 可是只有位置细胞不足以解释空间定位能力。一些简单或者特征明显的地点容易被位置细胞打上标记，但是空间一旦扩大，特征复杂化就不容易记住了。如果让你找一个公园，只告诉你这个公园前有一栋房子，就算给你一张地图你也找不到。而地图有自己的标记方式——经纬度，它构建了坐标系，图中每一个点都有自己独一无二的坐标，那我们的大脑是不是也是这样呢？ 前庭系统，来自：医学全在线 ““网格细胞”———脑袋里的导航仪” 位置细胞确定地点，方向细胞给了方向，但是距离怎么办呢？ 在约翰.奥基夫发现位置细胞30年后，布里特.莫泽和爱德华.莫泽这对夫妻于2004年在基本设计和奥基夫实验相同下做了一个实验，但是他们发现除了海马CA1的位置细胞，内嗅皮层（内嗅皮层，为新脑或新大脑皮层、旧脑或海马体、以及连接旧脑和新脑之间的媒介大脑，来源于脑多个部分的单个神经元活跃性，这些神经元都被包括在记忆构造内部）的细胞也同样对位置有反应，但是并不是一对一的关系。 网格细胞的放点结构图，来源：人文网 到了2005年，夫妻俩另辟蹊径，把任意两个放电的位置用线连起来，发现形成了一个很规则的正三角型结构，他们把这种全新的神经元称为“网格细胞”，并总结出了网格细胞的放电模式：每一个细胞放电点和其他细胞放电点的顶点连接起来会形成一个六边形的结构。同时，网格细胞也不受光线条件的影响。在整个内嗅皮层的排列中，小尺度的网格细胞和大尺度的网格细胞排列得非常有规则，尺度会增加。也就是说，它们可以构建出坐标系统，它们和位置细胞一起在大脑中建立了一套综合定位系统，相当于一个内置在我们脑袋中的导航仪。 网格细胞，来源：百度百科 在这大家可能就觉得奇怪了，那位置细胞和网格细胞是什么关系呢？有一种理论认为：不同尺度的网格细胞同时给海马CA1的一个区域投射一个信息，此处叠加的电位会引起这个区域的放电，而其他区域是得不到这种叠加的，因此就会形成一个位置细胞。所以呢，网格细胞给位置细胞提供了一个基本的位置信息的输入源，再通过整合成为位置信息。而网格细胞的功能意义在于，如果只有位置细胞的话，我们大脑中就只会有路径的信息，却没有计算起点和终点之间直线距离的信息。而网格细胞的作用，正是在于整合这一路径，计算出起点和终点之间的距离。 总的来说呢，位置细胞和网格细胞的发现过程如下图： 位置细胞和网格细胞的发现过程，来源：百度百科 终于搞明白路痴是怎么回事了，但是为什么笔者的方向感超级赞，反而我表弟就是一个路痴呢？ “路痴是天生的，由遗传基因决定？” 在美国《神经科学杂志》上有这样一份研究表明，人们对道路和长相的识别能力受到遗传基因的影响。 密歇根大学教授撒德.波尔克博士及其同事对500多对同卵双胞胎和异卵双胞胎进行了研究，研究者让受试者观察电脑上面闪现的人物头像、地点、房屋等等，同时，对受试者的大脑使用功能性磁共振成像(fMRI)扫描仪进行扫描。实验对双胞胎大脑活动模式的分析表明，在人物头像、地点这两方面，同卵双胞胎要么全都是路痴，要么都可以准确记住，但是异卵双胞胎的一致性就低于同卵双胞胎。 “面部识别及地点识别在进化尺度上比阅读更为久远，它们会和其他物种分享，以提供一个清晰的适应性优势。”波尔克说，“因此在遗传学上，这似乎是大脑皮层对面部识别及地点识别产生反应的原因，而不是正面刺激。” 研究者指出，人们对于长相和地点的记忆力受到遗传基因的影响是比较大的，因此路痴很大程度上是遗传的（哇哈哈~~笔者我得意儿的笑~）。波尔克表示，人们对于长相和地点的识别能力符合人类生存发展需要，所以，在人类进化的过程中，就保留了认路的基因，只不过有些人的这个基因表达弱。 “路痴的福音来了么？” 既然我们已经知道了大脑中有关“方向”的奥秘，那有没有办法去拯救一下路痴呢？ 早期人类大都以游牧生活为主，是木有固定住所的，居住地空旷，没有路，也没有建筑。后来世界被划分出来了国家、城市、地区、街道，然后有了公路，也有了建筑和路牌。为了找到回家的路，我们绘制出了地图；后来为了找到我们的位置，又发明了“全球定位系统”（GPS）。现在，人们用各种工具为自己指引方向。虽然通过脑成像技术发现了位置细胞，但是人脑的定位系统研究要比想象的复杂、困难的多。现在还不能通过科学手段让一个“路痴”一下就变得方向感十足，不过通过对这方面的研究，科学家们已经了解了一些疾病的原因，比如阿尔兹海默症。 美国俄亥俄州立大学的科学家就正在利用手机开始一项有意思的研究。他们编写了一个程序，要求参与实验者每天外出的时候都需要把手机挂在胸前，利用手机的摄像头和定位功能，手机程序每隔一段时间就会拍照记录下空间和时间的信息。历时一个月后，实验者们被要求在照片的提示下回忆自己在什么时间去过什么地方。同时，科学家们利用功能性磁共振成像扫描仪，检查实验者在回忆时活跃的脑区，这样可以找到人脑中“导航仪”的具体位置。当然这仅仅只是初步的工作，这一方面我们还有很多值得研究的东西。 这样走，这样走，再这样走……图片来源：搜狗图片 另外有研究证实，出租车司机的海马体比普通人要强大很多，这和他们长期穿梭在大街小巷不可分割，说明只要多加练习，大脑的“导航仪”也能变得性能卓越。所以，如果你是路痴的话，完全不要灰心，可以通过训练，来改善提升你的方向感！而我们亲爱的科学家们还在不断的努力研究中。比如带张本地地图,请熟悉路的人标注出地点,平时一有时间就拿出地图来认真研究。然后通过地图或者熟悉道路的人员带领下就可以多多熟悉具体位置了，也就是熟能生巧。当然还有几种方法，比如说记住标志性建筑这个方法也是可以的；像笔者我呢，记的是大概方向，记住自己转了几个弯，大概的位置，判断目的地的方向，就绝对能走到那个地方。 希望在未来的某一天我们可以抛弃导航仪，只依靠自己脑中的“导航仪”来找到路！ 在路痴与遗传方面这部分主稿人因为资料不齐全，有些方面还有待考证，欢迎有知道相关信息的读者提供说明或者资料哟，主稿人锦瑾在此万分感谢。 ＊法医秦明系头条号签约作者＊ ◆◆ ◆ 本期资料来源 [1]百度百科——路痴 [2]中国知网《位置细胞》2014-12-05 [3]维基百科——海马体、海马CA1| 从随地解决到免费如厕 [4]中国知网《头部方向细胞》生物学教学，2015年（第40卷）第3期 [5]中国数字科技馆——《平衡觉》《前庭系统》 [6]搜狐网：美科学家发现人类大脑在睡眠中能增强记忆，2012-10-10 [7]中国知网《网格细胞》华东科技，2015-02-05 [8]Phys.org:《Twins Study Looks at Genetic Influences on Thinking》 本期编辑团 主稿：锦瑾；题图：包包；校对：笑言；排版：夏小婷 |
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题图素材来源：电影《爱丽丝漫游仙境》
