利维坦按：
GPS导航出错的报导很多，况且如今有技术团队能够通过向无人机或汽车导航系统发送虚假GPS信号，将它们导航到选定的地点（比如悬崖），而且关键是，这种方法的成本并不高。
另外，印象中，伦敦出租车司机的故事似乎很早就有了：由于长期穿梭在复杂的伦敦交通系统中，出租车司机的海马体变得非常发达。与此同时，导航软件的普及便会让部分人开始焦虑：既然日常的频繁使用会让海马体变得发达，那导航软件是否会让我们的海马体萎缩乃至退化呢？
直觉逻辑下，这种可能性似乎是存在的。但我们的直觉可靠吗？
海马体是我们大脑深处一个类似海马形状的结构，它充当着脑内GPS的角色，可以让我们知道自己身处何处，是否来过此地，以及接下来我们该去哪儿。在GPS出现以前，甚至在手绘地图时代以前，海马体因为多种原因发生了进化，帮助我们探索这个世界。如今，人们不禁会问，我们是否正在削弱海马体？
今年六月，《华盛顿邮报》发表了一篇病毒式扩散的文章，题为《丢掉GPS——它正在毁掉你的大脑》。这篇文章简明地澄清说“还不清楚如果长时间内每天使用GPS会对海马体功能产生什么影响”。（这也就是说：我们当然也不知道GPS是不是在破坏你的大脑。）
（www.washingtonpost.com/opinions/ditch-the-gps-its-ruining-your-brain/2019/06/05/29）但是有一些间接证据假定GPS会对大脑产生不良影响。
当我们不运用某种技能时，支持这种技能的神经连接就会萎缩，这在一般情况下是成立的。科学家发现，相比我们自己绘制路线图，当我们是被引导至某一目的地时，海马体的活动频率会下降。
（www.nature.com/articles/ncomms14652）
此外还有研究发现，人们努力运用海马体是有好处的。一项著名的系列研究发现，因为工作需要而要记住大量城市复杂街道的伦敦司机，拥有比一般人更大的海马体，其海马体的大小似乎与工作年限有关。想来正是因为这些司机频繁使用海马体，其海马体才会长大。
（www.scientificamerican.com/article/london-taxi-memory/）相反的事情也可能发生：我们越少使用海马体（我们每个人都有两个海马体），海马体就会缩小，而随着年龄增长，这种退化会导致认知能力下降和阿兹海默症的发病。
为了了解GPS如何重塑我们的大脑并与我们的内在方向感相关，我打电话给了凯特·杰弗瑞（Kate Jeffery），她是伦敦大学学院的神经学家，研究大脑如何为我们导航。她指出，如今许多学者仍不了解大脑是如何导航的，更不用说了解科技将如何影响大脑。有意思的是，她怀疑某些形式的科技甚至能提升我们大脑思考的能力。
布莱恩·雷斯尼克（Brian Resnick，下文中以“B”指代）：我经常在头条新闻上看到说科技正如何破坏人们大脑自我思考的能力。你对GPS的使用有什么看法？
凯特·杰弗瑞（下文中以“K”指代）：无论何时，当一种新科技出现时，人们总是会预言这是人类的终结。
但是我的感觉是——坦白来说，没有大量数据能支持这种感觉——人类的大脑看上去很喜欢忙碌的感觉。它非常具有探索性。你给人们提供了一种新技术，然后这种技术让某件事情变得简单了，但也会开启一些新局面。
人们如今不会在现实世界导航上花费许多时间，但是他们花更多时间在探索网络或虚拟世界。我感觉，为了这些事情，人们的海马体可能仍然十分忙碌。
实话实说，我对于我们把海马体萎缩看做是使用GPS的结果感到很意外。
B：有没有一种简单的方法来描述海马体在导航上的整体作用？
K：当你储存记忆时，事实上你是将记忆的不同片段储存进了大脑皮层的各个部分。因此，有关空间的记忆可能储存在了海马体内，但是记住了谁在此地的记忆则可能在其他区域。
因此，海马体追踪记录了所有事物的位置。这有点像以前你需要在图书馆里找到一本书时而使用的卡片索引。海马体可能有点儿像这个。
B：如果我要去一个地方，比如骑车去市中心的商店。我的大脑如何运作以帮助我到达目的地？
K：我认为现在人们并不完全清楚这一过程。我们仍然没有真正回答这个重要问题，许多人对此有各自的看法，但是我们并不清楚目的地存储在何处。所以当你有“我要去最近的面包店”或者类似的想法时，你并不需要搜索你在一生中遇见过的所有面包店。主观上来看，这就像是你从现在所处的地方开始往外生成一个不断扩大的圆圈。你遇上了第一家面包店，然后你去了，噢就是这家。
我们事实上不知道这是如何发生的，不知道你的大脑如何进行搜索，但是海马体可能参与了这个过程，前额皮质也可能参与其中，这是大脑中主要处理组织和部分处理跨领域整合和与之类似事宜的那一部分。
这可能是接下来这个学科必须进行的一项研究：确认人是如何找到通往目标的道路的。
比如，在思考面包店的这个案例中，即使之前你坐着认真思考所有你知道的位于附近的店，你可能还是会拿起你的手机，查找附近的面包店，诸如此类。
但是其他所有的事情，像是走出房门，下楼，和其他类似这样、寻找方向的事情，你仍在用以往的方式使用海马体。
我认为GPS可能只在很小程度上代替了海马体功能。因此，就像我之前说的，我觉得不可能会看到有人因为使用新科技而出现海马体萎缩。
GPS或许意味着我们不太可能通过调动脑海中的地图来找路。但是我认为这只是我们一天所做的事情中相对而言较小的一部分，所以，对于GPS会对海马体的结构、体积或其他任何方面产生影响的观点，我持强烈的怀疑态度。
B：我觉得，一件很简单的事——就像骑车去市中心的商店——竟然源自大脑中尚不为人知的复杂活动，这是一件很神奇的事。那里还有什么奇妙之处吗？
K：当然。这正是吸引我进入这个领域的原因，真的。因为如果你看着一张纸质地图，很明显这是一张地图。在地图的地点和现实世界中相应的地点之间，有一对一的对应关系。
另一方面，大脑所绘制的地图全然不同。大脑中的地点和现实世界中的地点之间不存在一对一的对照。但是大脑仍能执行相同的功能。
大脑会告诉你，当你面向北方，西方就在你的左边，东方在你的右边。它比我们通常想到的地图类型要抽象得多。
K：最近我在思考，如果我们把虚拟现实弄成四维而不是三维，会发生什么？这能否打开我们大脑中理解四维空间这项新能力的大门？
K：我的意思是，我们习惯的三个维度有一定特征。你可以独立于其他维度而在某一个维度上移动。比如说，你可以前后移动，而这并不改变你在左右空间中所处的位置。
所以有三个正交的维度。正交意味着你能在不影响其他维度上位置的情况下在一个维度上移动。
四维空间与之类似，但是它多了一个维度。这个额外的维度在某种程度上是想象中的。你可以想象沿着这个维度移动，同时不改变你在一般三维空间中的X，Y，Z轴上的位置。你可以把这个维度想象成热/冷的维度，红/绿的维度，诸如此类。它会带你走一条不同的路。这很难想象，但在数学上你可以很好地描述它。
K：理论上可以。我不知道是否有人尝试过，但是理论上可以。所以我一直在想，怎么才能设计一个真正的四维VR空间。
B：我还在试图理解这个事情。但是当你在VR里，四维空间看起来是什么样的？
K：在四维的虚拟现实中，你可能可以通过一根操纵杆左右上下移动，然后假设你另一只手上有另一个操纵杆可以在第四维度上移动。你同时使用两根操纵杆，因而你就能上下左右前后和朝着热或冷——或其他任何你想怎么命名都好的维度移动。
同样的几何原则也适用，因此你可以组合着移动。所以就像你可以在三维空间中斜向移动，即结合向前和横向移动，你也可以在四维空间中“对角”移动，其中一个维度是冷热维度。这就把你带到这个有一点三维现实和另一个维度特质的空间中。
这真的很难描述。而且我们不知道大脑的地图会如何处理这样的情况。
（www.biorxiv.org/content/10.1101/405233v1.full）
好吧……我不知道。但是作为成年人，我们可能永远不会获得这种能力，但是小孩子如果接触了四维的虚拟现实，他们可能会发展出像我们擅长在三维上思考那样成熟的四维思考模式，我不知道！
又或者神经回路的局限性意味着我们永远也做不到这点。所以我不知道答案，但我认为所有技术问题中最有趣的一个问题是，你能做到吗？
K：我认为这可能很有帮助。举个例子吧，让我们想想世界历史。我们倾向于以片段来思考历史：17世纪发生了什么，18世纪发生了什么。
如果你有一个四维的历史表现形式，你可以访问在历史上任何时间的地球上的任何地方。假设你让学校的孩子学习历史在四维虚拟现实中的描述，然后他们可以漫步在这个四维空间中，体验任一时间的任一大陆，也许孩子们能够更好地理解人类历史是如何进化的。而不仅限于历史，还有其他任何事情。
文/Brian Resnick
译/火龙果
校对/Carlyle
原文/www.vox.com/science-and-health/2019/7/24/20697829/gps-nueroscience-hippocampus
本文基于创作共同协议（BY-NC），由火龙果在利维坦发布
文章仅为作者观点，未必代表利维坦立场
科普中国公众号
科普中国微博
帮助
京公网安备11010202008423号 京ICP备 16016202号-1