本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點。
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。
是的,人們真的會繞圈走路——但僅當剝奪了重要的視覺線索時,例如太陽或月亮,根據今天線上發表在Current Biology上的一篇論文。
為了驗證常識,馬克斯·普朗克生物控制論研究所的研究科學家揚·蘇曼和他的團隊將測試物件送到德國森林和撒哈拉沙漠,以觀察他們是否可以按照指示走直線——有些人選擇晴天,有些人選擇陰天或夜晚。在數小時的過程中,透過 GPS 監測受試者(併為了安全起見,由實驗人員跟隨)。
那些在陽光下行走的人似乎很容易保持相對筆直的路線。但是,一旦太陽(或夜月)消失,志願者似乎就會徹底迷路,並且漫無目的地徘徊——即使他們認為自己保持著穩定的方向。那些在森林裡的人轉了好幾個圈,經常在不知不覺中重新穿過自己的路徑。
蘇曼說:“即使走直線看起來是一件非常簡單的事情,但實際上非常複雜。”“這不是一件非常自然的事情。”而且,由於研究人員無法很好地向實驗鼠或鳥類發出口頭指示,因此很難知道動物在這項練習中的表現是否會比人類更好。
蘇曼說,太陽似乎是“方向的非常重要的線索”,他認為人們使用陰影來保持方向。但即使這樣也沒有提供明確的解釋。他解釋說,在實驗中,受試者一次步行幾個小時,在此期間太陽會移動約 50-60 度。嚴格遵守太陽的位置意味著類似的彎曲路線,但受試者似乎以某種方式糾正了這種運動。
為了觀察當人們完全沒有視覺線索時會發生什麼,研究人員矇住人們的眼睛,並將他們放開在一個大田野裡。當被告知走直線時,志願者最終走向論文描述為“高度隨機”的方向,並且真的在繞圈——有些直徑小於 20 米。結果表明,如果沒有視覺或聽覺線索,無論給予他們多少時間徘徊,人們最終只會從起點行進總共 100 米。
那麼,為什麼會繞圈走路呢?這項研究規模太小,無法進行任何年齡、性別或其他人口統計學關聯。模式的隨機性——以及力量測試——排除了人們傾向於偏愛身體一側或一條腿的理論。
蘇曼認為,這種行為可能是感覺噪聲的功能——大腦接收到的所有與四處走動有關的資訊,從視覺、聽覺、肌肉到甚至可能是皮膚上的氣流感覺。“大腦可以使用大量不同的資訊來源來確定您正在朝哪個方向行走,”他解釋說。“它們不是 100% 準確的……如果你限制輸入,訊號中的那些小錯誤[可能]會隨著時間的推移而累積,”導致人們以各種荒謬的方式行走。
蘇曼現在正在實驗室裡嘗試這些實驗,他們在實驗室裡有一個全方位跑步機和虛擬現實眼鏡。他希望在更受控的環境中重現一些相同的導航挑戰,例如森林。“進行實地實驗真的很酷,”蘇曼說,他的撒哈拉之旅是由西德廣播公司的一個電視節目 Kopfball 促成的。“但這使得準確研究哪些因素導致這些行為變得非常困難。”
其他研究人員已經證明,與倉鼠等不起眼的動物相比,人類在沒有地標的情況下導航的能力令人印象深刻。例如,布朗大學教授威廉·沃倫在虛擬現實迷宮中測試人們時發現,人們在迷宮中穿過“蟲洞”,這些蟲洞將他們帶到靠近可識別目標的其他位置,但是,他告訴New Scientist,“人們甚至沒有注意到任何不對勁的地方。”
重要的教訓是,即使是那些認為自己方向感很好的人也不應該依賴它——尤其是在野外。“他們不應該一定依賴自己的主觀感覺來判斷他們是否在走直線,”蘇曼說。“如果你只是依賴你的感覺,你可能會被愚弄。”
圖片由 Ashley Pollak 透過 Flickr 提供 觀看全方位跑步機實驗