在农村或郊区长大可以改善空间导航

2022年3月31日

由伦敦大学学院、里昂大学和东安格利亚大学的研究人员领导的一项新研究发现,在农村或郊区长大的人比在城市长大的人有更好的空间导航技能,尤其是在有网格状街道的城市长大的人。

研究人员还发现,家乡城市有网格布局的人在类似的街道布局中导航略好,尽管他们的整体表现较差,因为早期儿童环境不仅影响导航能力,还影响导航风格。

这项发表在《自然》杂志上的研究涉及了来自38个国家的近40万参与者,他们玩的是手机游戏《海上英雄任务》,这是一款为神经科学研究而设计的公民科学冒险游戏,由德国电信公司与英国阿尔茨海默氏症研究中心、伦敦大学学院、东英吉利大学和游戏开发商Glitchers合作开发。

首席研究员(伦敦大学学院心理学和语言科学)雨果·斯皮尔斯教授说:

“我们发现,在城市以外的地方长大似乎有利于导航能力的发展,这似乎受到了城市中许多街道网络缺乏复杂性的影响。

“在我们最近的研究中,我们发现人们的空间导航技能会随着年龄的增长而下降,从成年早期开始。在这里,我们发现,在网格街道地区长大的人,其导航技能与农村地区比他们大5岁的人相当,在一些地区,这种差异甚至更大。”

在这项研究中,人们玩了一个以寻路任务为特色的游戏,要求他们在虚拟环境中驾驶一艘船,找到地图上显示的检查点。

研究人员发现,在控制了年龄、性别和教育水平的混杂效应后,人们的成长环境会影响他们在游戏中的表现,而他们目前的居住地不会影响他们的分数。

研究人员通过分析街道网络的熵(无序)来比较研究参与者的家乡城市,以衡量布局的复杂性和随机性。那些家乡熵值较低的人——比如芝加哥或纽约的有序网格布局——在完成寻路任务时表现较差。那些来自有机城市、街道布局不那么有序的城市的人,比如布拉格,表现仅略逊于农村地区的人。

为了测试来自城市的人是否能更有效地在与其成长环境相当的环境中穿行,研究人员开发了一款以城市为主题的《海上英雄任务》(Sea Hero Quest),名为《城市英雄任务》(City Hero Quest),要求参与者在一个虚拟环境中驾驶城市街道,虚拟环境从简单的网格到更曲折的街道布局都有变化。在网格布局的城市中长大的人在类似的环境中航行时略胜一筹,尽管这种差异并不像他们在《海上英雄任务》中表现差那么大。

该研究的共同第一作者Antoine Coutrot博士(法国国家研究中心,里昂大学)说:
“在一个道路布局更复杂的地方长大,这可能有助于提高导航技能,因为这需要你在更有可能从不同角度多次转弯时记住方向,同时你可能还需要在每次旅行中记住更多的街道和地标。”

“海上英雄探索”项目旨在通过揭示空间导航能力的差异来帮助阿尔茨海默症的研究。超过400万人玩过这款游戏,为整个项目的众多研究做出了贡献。

联合资深作者、东安格利亚大学痴呆研究人员迈克尔·霍恩伯格教授说:
“空间导航障碍是阿尔茨海默病早期的一个关键症状。我们正试图利用从《海上英雄任务》中获得的知识来开发更好的疾病监测工具,例如用于诊断或跟踪药物试验结果。根据年龄、教育和成长环境等特征,确定一个人的导航能力有多好,对测试衰退迹象至关重要。”

科学家们正在继续研究导航能力的预测因素,包括睡眠如何影响不同国家和整个生命周期的导航技能。

英国阿尔茨海默症研究中心主任苏珊·科尔哈斯博士说:
“由于《海上英雄任务》获得了惊人的反响,该团队现在已经能够从400多万名玩家身上收集数据,这相当于近2000个小时的实验室研究。如果我们想要了解痴呆症,我们必须让尽可能多的拥有不同背景和经历的人参与进来,这项研究证明了为什么这很重要。

“在这项研究中,研究人员发现,农村背景的人的空间导航是不同的,但我们不能得出生活在农村地区就有助于预防痴呆的结论。痴呆症的风险是年龄、基因和生活方式的复杂组合,我们生活的地方对我们的健康有许多影响。

“需要进一步的研究来解开这一复杂的风险因素组合,然而,《海洋英雄任务》是一个惊人的例子,证明了大众参与研究可以帮助科学家们让我们离突破更近一步。”

德国电信(Deutsche Telekom AG)的Wolfgang Kampbartold表示:“《海上英雄之旅》是数字乐观主义在行动中的一个关键例子——展示了创新跨部门伙伴关系、互联互通和大数据对全球社会问题产生切实影响的潜力。”

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