近日,英国咨询师罗杰·麦金利发表署名文章,就人们对卫星导航越来越强的依赖发出警告。他表示,我们会为这种依赖付出代价:对各种导航设备的依赖,降低了人们与生俱来的定向能力,会让我们在卫星导航系统失效时变得不知所措,脆弱不堪。
麦金利称,人类自身的定向能力用进废退。我们的大脑和视力让我们善于感知自身的位置。盲目跟随导航设备的指令或在没有特征的空间中移动,很容易让人迷路。他举例称,那些在汽车模拟器上,遵循卫星导航指示驾驶的司机与使用地图的司机相比,更容易搞不清自己身在何处。
他指出,卫星导航目前面临两个窘境:一是如今大多数卫星导航设备是基于GPS信号,无法在室内使用;当信号被遮挡或干扰阻断后,导航会失效甚至出现错误。二是卫星导航系统由庞大、昂贵的基础设施支持,如果没有这些设施,卫星导航本身并不可靠。即便是用引力场定位的下一代方位传感器,也无法避免出现错误。麦金利说:“必须承认政府已经投资了数十亿美元在地面基础设施上支持卫星导航系统。但只有突破这些限制,移动才会变得更智能。”
此外,他认为人们应该更多地使用自己本来就具备的导航能力,并呼吁学校将导航和阅读地图作为一种基本的生活技能传授给学生。
为什么男性方向感更强?
日前,挪威科学技术大学的科研人员通过研究发现,男性在位置移动过程中的方向感通常要优于女性,究其原因则来自于大脑在处理任务时采取的不同方式。而与此同时,这也赋予了女性独有的优势:当在一个特定的地点寻找某一目标时,女性的表现要比男性好。这在过去,结果则截然相反,至于为何会出现如此大的偏差背后的原因并不清楚。
为此,挪威科学技术大学的科研人员们对18名男性和18名女性展开了研究。
他们都被要求带上了护目镜,然后利用操作杆在在一个3D迷宫里边进行移动。每个人都有1个小时的迷宫布局学习时间。1个小时过后,他们需要展开一次导航竞赛,科研人员则利用功能磁共振成像(fMRI)观察他们的表现。竞赛有45项任务,每项完成时间为30秒。
研究结果显示,男性在规定的时间内完成掉了过半的任务。科研人员发现,比起女性,男性使用基础导航的频率更高,这可以给他们提供大致的方向。而在女性参与者中,即便选择某条特定的路线会耗费她们更多的时间,她们仍旧倾向于这种方法。
最终的fMRI显示,女性使用大脑额叶区的频率要高于男性,而男性使用海马体的频率高于女性。
该项研究团队成员Carl Pintzka表示:“在古代的时候,男性负责打猎、女性负责采摘。这也也许就是我们大脑朝向不同方向发展的原因。打个比方,其他一些研究已经证明,女性找东西的能力要比男性强。简而言之,女性在房子里找东西的速度更快,而男性找房子的速度更快。”
方向感不佳系脑部网格细胞惹的祸
很多人将不好的方向感归罪于记忆力,但现在证明这是错误的。据报道,新一项研究表明,脑部的网格细胞是影响人方向感的主要因素。
新的研究显示,人类大脑里的网格细胞,能帮助大脑在陌生环境辨识方位。而网格细胞程度发挥的差异,或许能够解释为什么有些人的方向感较其它人好。
研究人员要求一群受试者玩一种电动游戏,内容包括从一处到另一处取回物品,然后再回想如何回到物品原本所在之处。这些自愿接受研究的受试者患有癫痫,他们的脑部深处皆植入电极,作为治疗的一部分。受试者允许研究人员监控他们的大脑,观察细胞是如何对游戏作出反应。
研究显示,网格细胞的存在,会帮助受试者追踪地点,甚至是在缺乏地标的情况下。
宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)研究人员贾可布斯(Joshua Jacobs)说,这种细胞似乎在导航方面扮演要角色。他还说:“没有网格细胞,人类可能经常迷路,或仅能根据地标来辨识方向。”
海水二氧化碳过高可致鱼类迷失方向
澳大利亚的一项新研究显示,随着全球二氧化碳排放增加,海水中的二氧化碳含量会越来越高,这会导致鱼类中毒并失去方向感,可能对海洋生态系统产生重大影响。
澳大利亚新南威尔士大学的本·麦克尼尔等人发表报告说,他们分析了近30年来全球多个海洋学项目收集的海水所含二氧化碳数据。研究结果显示,如果某区域海水所含二氧化碳的浓度超过650ppm(1ppm为百万分之一),该海域的鱼类就会出现高碳酸血症。这会影响鱼类大脑,使其失去方向感,有时甚至无法发现天敌在哪个方向。
这份研究报告还指出,如果人类不采取有力的减排措施,大气中二氧化碳含量持续上升,到本世纪中期,南太平洋及北大西洋海域的鱼类就会出现这种情况。到2100年,全球海洋表层海水中多达一半的生物可能都会出现高碳酸血症。这会对全球渔业和整个海洋生态系统产生巨大影响。
有研究显示,在人类使用化石燃料所排放的二氧化碳中,约有三分之一被海洋吸收。这导致了海水酸化问题,从多方面威胁海洋生物的生存。例如,除本次研究提到的高碳酸血症以外,许多珊瑚虫可能会因其含钙骨骼无法适应酸化环境而死亡。(如需转载,请注明来源自科技世界网)