人类是否拥有某种归巢本能,可能像某些鸟类一样通过磁场导航? 我听说已经有人做过实验来寻找这种能力。 这些实验有定论吗?

加州大学洛杉矶分校心理学教授 C. Randy Gallistel 回复道

“研究人员进行了一些实验来确定人类是否具有磁罗盘感,但这些实验尚无定论。 专家意见相当一致地认为,没有令人信服的迹象表明人类存在这种感觉。 另一方面,有充分的证据表明,许多昆虫、鸟类和爬行动物具有这种感觉,尽管目前尚不清楚它们在何种条件下会利用这种感觉。 此外,在复制证明磁罗盘感存在的结果方面,也存在许多令人困惑的困难。

“拥有磁罗盘感并不等同于拥有归巢本能,因为如果你不知道自己在家的北方、南方、东方还是西方,那么知道哪个方向是北方对你没有任何好处。 包括人类在内的许多动物,都通过一种称为航位推算的方法来跟踪自己的位置(从而确定回家的方向):当它们四处移动时,它们会跟踪每一次单独的移动,并将这些移动加起来以得出它们的净位置变化。


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“然而,当人们或动物在无法确定其移动速度和方向的条件下被转移时,航位推算就毫无帮助。 尽管如此,许多动物——最著名的是信鸽——即使在这种转移之后也能够弄清楚自己身在何处。 尽管对这个问题进行了大量的实验研究,但它们是如何做到这一点仍然是一个谜。 近期出版的《实验生物学杂志》特刊(1996 年 1 月,第 199 卷,第 1 期)专门讨论动物导航。 其中包含许多主要研究人员的评论。”

耶鲁大学神经解剖学专家 Patricia Sharp 根据她对大鼠导航系统的研究补充了一个观点

“目前尚不清楚人类可能拥有哪些独特的导航系统。 这个问题很难理清,因为人类在解决导航任务时可以运用如此多先进的、后天习得的认知技能。 我自己的工作涉及研究大鼠大脑中似乎与导航有关的系统。 我怀疑人类拥有类似的系统——但目前尚无证据支持这种怀疑。

“来自我的实验室和其他实验室的工作揭示了两种基本的空间信号,人们认为这两种信号对于大鼠的导航至关重要。

“(1) 头部方向细胞:当将大鼠置于一个大型记录室并允许其觅食时,大脑某些部位的细胞会在大鼠面向某个特定方向时放电。 大鼠在房间中的位置无关紧要; 只要它面向那个方向,这些细胞就会疯狂放电。 每个头部方向细胞都有其自己独特的方向偏好,因此大鼠在任何给定时刻面向的方向都由这些细胞的特定组合的放电来指示。

“人们可能会猜测,这些定向细胞使用有关地球电磁场的某种信息来跟踪方向。 然而,证据表明情况并非如此。 事实证明,如果将大鼠置于熟悉的环境中,并且实验者旋转了显着的环境地标,则细胞的首选方向也会旋转。 这一发现表明,就像我们一样,大鼠也使用地标来‘确定方向’。

“当将大鼠从熟悉的环境移动到全新的环境中时,每个头部方向细胞都会保留其方向偏好。 这在直觉上也很有道理。 如果你从城镇的熟悉部分走到一个未探索的街区,你可以在一段时间内通过记录自己的移动来跟踪你的方向:例如,如果你开始时向北走,并且你没有转弯,那么你一定仍然在向北走。 鉴于数据表明这些细胞使用有关动物自身转弯的信息,头部方向细胞系统可能负责这种能力。

“(2) 位置细胞:这些神经细胞是头部方向细胞的补充。 它们在大鼠位于某个特定位置时放电,而不是在特定方向放电。 研究表明,位置细胞也使用地标和路径积分(动物在空间中移动的记录)来跟踪它们的位置。

“目前尚不清楚这两种细胞在导航中发挥什么作用——但这似乎很可能它们确实发挥作用。”

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