地图学习能否提升个体非自我中心表征能力，灵活应对复杂环境？

文|章鱼哥

编辑|比奇堡

空间导航能力是一种各类动物所必需的生存性能力，这种能力能够帮助个体从某一位置迁移到另一特定位置，完成诸如觅食、躲避灾害、返回巢穴等活动。

同样，在日常生活中，人们常常面临着“去哪儿”和“怎么去”的问题。

通过对这类空间导航问题的解决，人们能够顺利地完成诸如上下班、旅游、约会朋友等社交与生产活动。

非自我中心表征的空间导航能力是一种编码、存储、转换、提取非自我中心表征的重要的空间导航能力。

其中，非自我中心表征指的是以环境客体为中心的空间知识，这些知识被以平面图的视角呈现。

包含了客体分布、客体间路线关系、客体间角度关系、空间环境轮廓等信息。

通过对非自我中心表征的运用，人们能够应对更为复杂的空间环境。

这项能力的欠缺对个体的导航活动能力产生不利的影响。

Iaria和Barton指出，患有发育性拓扑定向障碍的患者无法建立非自我中心的环境表征，频繁迷路且无法在空间中独立行走。

Wolbers等学者指出，人们在空间导航能力上是存在着显著的个体差异的。

由于非自我中心表征的空间导航能力的重要性和个体间的差异性，提升个体的非自我中心表征的空间导航能力仍然是一个重要的问题。

为解决这一问题，地图学习可能是一个有效的办法。

根据Ruddle等人以及Thonedyke和Hayes-Roth的定义，地图能够以非自我中心表征的形式提供许多地标、距离和道路相关的空间信息。

通过对这些信息的运用，人们能够快速地识别自身与目标的位置，寻找出抵达目标的道路。

可惜的是，目前的研究对非自我中心表征的空间导航能力的测量还处于发展阶段，仍然存在不同的局限。

为了研究地图学习对非自我中心表征的空间导航能力的影响，研究首先设计了迷宫“学习-回忆”实验范式来测量非自我中心表征的空间导航能力并验证其有效性。

其次，在新范式基础上，研究进一步探讨了不同地图学习方式在非自我中心表征的空间导航能力上的效果。

最后，我们还关注非自我中心表征的空间导航能力和地图学习效果的性别差异。

以往研究的缺陷与当前研究范式的优势

以往的研究从不同的角度定义了非自我中心表征，指出，非自我中心表征是一种环境的参考框架，是一种俯瞰视角的知识表征。

包含了各个客体的位置分布、路线关系、角度关系，与认知地图相关联，围绕着非自我中心表征的环境中心特性作定义。

此外，非自我中心表征的功能特性和必要性、非自我中心表征的神经机制及其建立机制等对非自我中心表征的描述与解释的研究已经取得了巨大的进展了。

可是，测量非自我中心表征的工具与方法仍然有待发展。

有一部分学者对非自我中心表征的空间导航能力作测量，其中包括了传统的地标放置任务、星形迷宫测试、T型迷宫测试、想象方向判断测试、寻找捷径测试等。

这类测试纷纷从不同的角度测量非自我中心表征的空间导航能力，但却存在着各自的一些局限。

综上所述，我们发现现有非自我中心表征测试存在以下问题：

（1）地标绘制测试对非自我中心表征的测量仍停留在地图图像编码的层面，忽视了非自我中心表征的空间导航能力测量的生态效度。

（2）星形迷宫与T型迷宫等测试仅仅能够反映个体的空间导航表征的偏好程度，而对个体的非自我中心表征的空间导航能力并不敏感。

（3）想象方向判断测试往往是停留在想象的阶段，由于个体的想象空间的主观性较大，存在着较大的随机误差。

（4）目前仍然尚未存在有较好好指标的捷径寻找测试。

针对以往测试的不足与缺陷，我们根据Taylor等学者的观点和Siegel和White的理论模型对非自我中心表征的空间导航能力下操作定义。

围绕这一定义，我们参考Zhang、Pazzaglia等人的研究范式，设计了迷宫“学习-回忆”范式虚拟现实迷宫。

设置了学习阶段，要求被试对物品位置进行学习、随后分别设计位置追踪测试和方向判断测试从物品位置分布、路线连接、角度关系和距离判断等四个维度考察被试的地图知识。

间接测量非自我中心表征的空间导航能力。

最后我们用SBSOD方向感问卷认知地图能力得分与位置追踪距离误差均值、方向判断角度误差均值作相关以求证位置追踪测试和方向判断测试的外部效度。

结果表明，位置追踪测试、方向判断测试均有着不错的外部效度，能够在一定程度上反映个体的非自我中心表征的空间导航能力。

相比以往研究，我们实验范式的优势在于：

（1）结合了导航情境，增加了非自我中心表征的空间导航能力测试的生态效度；

（2）紧扣非自我中心表征的空间导航能力的理论定义与操作定义，更为全面地测量了非自我中心表征中的客体分布知识、路径连接的知识、距离的知识和角度的知识；

（3）使用明确指标，以距离误差和角度误差反映被试在位置追踪、方向判断上的非自我中心表征的空间导航能力的水平；

（4）严格限制无关变量的干扰，统一迷宫线索，统一物品呈现次，随机设置物品呈现次序与测试次序，限制了自我中心表征的编码和提取。

地图学习的效果

在研究二中，我们重新招募研究一中的同一批被试，要求其根据不同的地图学习方式执行第二轮的学习阶段，接受第二轮的位置追踪测试和方向判断测试。

通过方差分析，我们探索不同地图学习在效果上的区别。

首先，相比直接导航学习而言，导航情境下的地图学习的确能够提升个体的非自我中心表征的空间导航能力。

其次，在位置追踪上，阅读地图学习组的提升值更大；而在方向判断上，绘制地图学习组的提升值更大。

对于两地图学习组提升值优于直接导航学习组这一结果，我们认为可能的原因有四个：

（1）地图本身就能够提供各非自我中心表征信息，从地图学习中获取平面视角的有关起始点、终点、两点间的线路连接等非自我中心表征的。

（2）地图学习者相比直接导航学习者能够更有效地使用工作记忆，调用认知资源。

工作记忆起着重要的作用，当被试运用地图或者绘制的地图的时候，被试会启动认知资源，寻找抵达目的地的道路；

（3）地图学习者能够有效提取目标物品位置的记忆，简化导航过程。

（4）非自我中心表征的稳定性更高，更有利于导航任务的完成。

对于阅读地图学习组在位置追踪上的表现优于绘制地图组的这一结果，我们认为可能的解释是：阅读地图学习组的被试相比绘制地图组拥有更为准确和稳定的地图表征信息。

相比阅读地图学习来说，手绘地图的确在对距离的表征上存在劣势。

对于绘制地图学习组在方向判断上的表现优于阅读地图学习组的这一结果，我们认为可能的解释是：

（1）阅读地图学习组依赖于“启发式策略”，习惯性地使用自我为中心视角的方式编码环境，而没有真正地编码非自我中心表征；

（2）阅读地图学习仅仅关注路线的连接，如A到B即可，而绘制地图学习需要建构认知地图，需要编码各个物品间的角度关系，而这一个过程需要认知资源与工作记忆的参与。

非自我中心表征及地图学习效果的性别差异

在研究中，我们测量了性别因素在非自我中心表征的空间导航能力上的差异。

结果表明，男性与女性在方向判断角度误差均值和SBSOD方向感问卷认知地图能力得分上是有显著性差异的。

这说明男女在非自我中心表征的空间导航能力上是优于女性的，再次验证了非自我中心表征的空间导航能力上的性别。

在研究二中，我们测量了性别因素在地图学习效益上的差异。结果表明，男性与女性在位置追踪提升值和方向判断提升值上无显著差异。

也就是说，无论男女，个体均能通过地图学习在非自我中心表征的空间导航能力上有所提升。