在 2019 年的西伯利亚之旅中,认知科学家巴勃罗·费尔南德斯·贝拉斯科 (Pablo Fernandez Velasco) 参加了该地区鄂温克驯鹿牧民的抽奖活动。奖品包括足球、茶、便携式收音机、GPS 设备和其他小玩意。贝拉斯科团队中的一名牧民赢得了 GPS。 ?我认为[那]是更昂贵的奖项之一,?英国约克大学的贝拉斯科说。 ?他垂头丧气。?
牧民一直盯着收音机,对 GPS 没有任何用处。他和其他鄂温克牧民一样,在广阔的针叶林中航行贝拉斯科和牛津大学的地理学家安娜·格莱泽今年早些时候描述了一套策略,通过注意自己的步态并跟踪地名、路径和河流流动模式。
但这种现实生活中的导航仍未得到充分研究。相反,研究人员长期以来一直致力于研究参与者(主要来自西方)如何“导航”。在平面电脑屏幕上。此类研究消除了嘈杂的环境,包括树冠、野生动物、天气事件和其他事件,以确保最大限度的控制。
将环境视为固定的?正如大脑和行为研究中常见的那样?科学家们在假设下进行操作无论文化或环境如何,人类的行为方式都是相同的,伦敦大学学院的神经科学家 Hugo Spiers 及其同事在即将发表的一篇文章中写道英国皇家学会开放科学。然而,数十年的研究表明,实验室的发现可能无法转化为现实生活。
“你可以在美国的实验室工作,一切都进展顺利,然后把它带到现场,一切都崩溃了,”坦佩亚利桑那州立大学的环境人类学家海伦·戴维斯说。
斯皮尔斯和合作者认为,研究人员应该停止使用消除环境“噪音”的还原论方法。将外部世界纳入研究更为复杂。但更新的工具意味着研究人员可以将更广阔的世界带入实验室,反之亦然,同时仍然确保高水平的控制。
伦敦大学学院的认知科学家、《导航》一书的合著者 Gabriella Vigliocco 表示,导航研究正在从计算机屏幕上的二维世界转向更现实的三维世界。英国皇家学会纸。这项工作不仅仅是帮助研究人员更好地了解人们如何驾驭他们的环境。这些发现对我们对人类发展、公共卫生和人类心理的了解具有重要意义。
狂野实验室
对在不真实的实验室环境中研究人类行为的担忧可以追溯到几十年前。
“为了像科学家一样行事,[实验心理学家]必须构建我们的受试者完全受到控制、操纵和测量的情境,”英国心理学家唐·班尼斯特 (Don Bannister) 于 1966 年在《英国心理学会公报。 “我们构建了一种情境,让他们的行为尽可能不像人类,我们这样做是为了让我们自己能够对他们的人性本质做出陈述。”
但维格里奥科表示,在混乱、不可预测的环境中进行严格、可重复的实验实在太难了。 ?现在工具已经有了。?
电子游戏《海洋英雄探索》就是一个例子,在游戏中,人们驾驶一艘船寻找神秘的海洋生物。自 2016 年推出以来,已有来自 193 个国家/地区的超过 400 万人玩过该游戏。这为研究人员提供了大量导航数据,使他们能够研究人们如何在各种环境中导航。
这些数据的主要发现是Spiers 及其同事在 2022 年报告称,玩电子游戏的人数要高于城市孩子(序列号:4/1/22)。这是因为城市里的孩子可能是在整齐的网格状街道上跋涉长大的,而乡村里的孩子则不得不在蜿蜒的乡村小路上徘徊,迷失方向。
不过,《Sea Hero Quest》仍然让参与者在设备上导航,不需要移动,并且依赖于视觉寻路。假设世界各地的人们主要靠视觉导航是错误的,Velasco 和 Spiers 一月份在认知科学的趋势。
他们对民族志文献的回顾发现了无数的研究表明导航是多感官的。例如,巴泰克人在马来西亚茂密的热带雨林中行走,那里的视线常常被遮挡,但他们可以通过鸟鸣来导航。在其他地方,人们通过观察星星、雪堆、海藻、海浪和许多其他线索中的图案来保持方向。
这就是高科技虚拟现实设施开始发挥作用的地方。它们通过让参与者在受控环境中体验声音和气味,甚至像在现实生活中一样行走,正在突破导航研究的界限。其中一个设施是人-环境-活动研究实验室(PEARL),于 2021 年在伦敦大学学院开业,占地 4,000 平方米。研究人员可以模拟从医院病房到交通枢纽的一切。 “它很像一个电影制片厂,但用于研究,”斯皮尔斯说。
Spiers 表示,像 PEARL 这样的设施可能会改变导航研究的游戏规则。但它们也有一些缺点,可能会限制其广泛采用,其中包括高昂的价格。 ?我认为每天的运营成本约为 7,000 英镑(或超过 9,000 美元),?斯皮尔斯说。
将实验室带到野外
海伦·戴维斯说,实验室和现场工作都面临着独特的挑战。但同时,这些方法也允许进行严格的研究。 ?我认为真的很酷?是现在实地工作和实验室工作之间存在这种混搭吗?
Davis 及其同事使用移动 GPS 装置和安装在三脚架上的指南针,研究了年龄从 6 岁到 84 岁的玻利维亚 Tsimane 人的日常运动和空间认知能力。在一项任务中,参与者将指南针指向一个遥远的、看不见的地标,这是航位推算能力的衡量标准。研究人员测量了参与者?通过计算正确轴承和尖头轴承之间的差异来确定精度。
这Tsimane 儿童的平均错误率戴维斯和盐湖城犹他大学人类学家伊丽莎白·卡什丹 (Elizabeth Cashdan) 在 2019 年报告称,6 至 18 岁年龄段的 GPS 设备显示他们平均每天行驶超过 5 公里的气温为 40 度。这表明他们的能力与成人大致相当在盐湖城。
与此同时,纳米比亚奥瓦特瓦觅食社区的孩子们平均会指出:20度精度,戴维斯和她的团队在 2021 年报道。大多数奥瓦特瓦儿童在工作日上寄宿学校,周末回家?单程向上行驶 20 公里。这个巨大的范围似乎正在帮助奥瓦特瓦的孩子们培养卓越的导航技能。 “在美国,小孩子比成年人更擅长航位推算,”戴维斯说。
寻路能力不仅仅是一个巧妙的帽子戏法。西方世界人们的空间导航能力相对较差?越来越多的研究表明,人们的加深对 GPS 的依赖系统?戴维斯说,这往往被视为常态。然而她与提斯曼和其他觅食社区的合作表明,这种技能具有很强的可塑性。
旅行范围更广、路线更弯曲的提斯曼儿童比探索次数较少的提斯曼儿童拥有更好的航位推算技能。研究人员将丹麦法罗群岛的大学生(那里的孩子通常可以自由地在没有成人监督的情况下远离家乡漫游)与美国的学生(近年来漫游距离一直在下降)进行比较,发现导航技能方面也存在类似差异。研究人员开始怀疑,漫游机会的减少可能会损害人们终生的空间导航能力。
同样,虽然西方成年人随着年龄的增长,航位推算能力往往会逐渐恶化,Tsimane 成年人没有表现出类似的下降,Davis 和她的团队在 2022 年进行了报告。 Tsimane 成年人是否继续在他们的社区进行长途旅行?茂密的森林和蜿蜒的小路一直延伸到老年,平均每天超过 5 公里。
斯皮尔斯和其他人的研究表明,导航能力随着年龄的增长而下降。空间定向障碍通常也是痴呆症的最初迹象之一。但正如人们普遍认为的那样,导航能力的逐渐丧失可能并非不可避免。相反,西方的生活方式?随着年龄的增长,活动能力(以及探索能力)的丧失经常发生?作者写道,这可能是部分原因。
值得注意的是,研究人员确实观察到流动性下降?以及指向误差的相应增加? 20 至 39 岁的提斯曼女性。作者指出,提斯曼女性平均有 9 个孩子,因此抚养孩子的责任增加可能会导致这种下降。然而,到了 40 岁左右,女性的指向错误就回到了基线。
“这表明一个人在一生中可能会经历[流动性]的增加和减少,?”作者写道。 “如果是这样的话,即使是久坐的人也可以通过在生命的任何阶段增加活动能力来增强他们的导航能力。”
漫游的能力反过来可能会影响一个人的人生观。贝拉斯科观察到,鄂温克驯鹿牧民讨厌规划他们的路线。相反,牧民认为空间充满了可能性,是一块广阔的画布,不应该被规定的路线玷污。
贝拉斯科和格莱泽在他们最近的研究中报告说,西方人对迷路的恐惧对于鄂温克牧民来说是无法理解的。 ?当我们问一位鄂温克猎人如果迷路了他会怎么做?贝拉斯科说,“他困惑地看着我们,说,”好吧,我会找到我的路。