说到区域导航，年幼儿童的聪明程度远超我们的想象。尽管先前的研究认为我们的导航能力要到 12 岁才真正开始发展，但一项新研究打破了这些说法，表明年仅 5 岁的儿童就能在广阔的空间中找到方向。
发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究，通过让五岁的孩子导航一个虚拟小镇，展示了他们令人惊讶的认知能力。该研究旨在了解大脑在年幼时期的发育过程，同时还展示了如何以富有成效且引人入胜的方式向儿童介绍科学。
大脑如何辅助导航？
神经科学领域一个长期存在的难题是区分哪些知识是与生俱来的，哪些知识是后天习得的。研究利用功能性磁共振成像 (fMRI) 技术，通过监测血流变化来测量大脑活动，从而更深入地理解大脑。
参与这项研究的研究人员此前曾专注于成年大脑中三个与我们熟悉导航区域相关的区域。首先是海马旁地点区域 (PPA)，它让我们能够识别地点并将它们归入不同的类别。然后，后扣带皮层复合体 (RSC) 将这些地点映射到更大的空间中。最后，当我们导航周围的即时环境时，枕叶地点区域 (OPA) 让我们避免撞到障碍物。
在 2024 年，研究人员发现与 OPA 相关的系统要到 8 岁才能完全发育。然而，他们推测，年幼的孩子即使在能好好走路之前，也仍然能够为周围环境建立地图。
探索一个小镇
这项新研究证实，负责大空间地图导航的RSC在 8 岁以下儿童身上已经发育得很好。研究结果来自一项沉浸式实验，该实验让五岁的参与者熟悉了一个名为“Tiny Town”的虚拟地点。
研究人员强调了创造力在让实验变得有趣方面的重要性，因此他们为 Tiny Town 设置了有趣的标志性建筑，如冰淇淋店、游乐场和消防站。小镇本身被设计成一个三角形，每个角都由一种特定的景观标记：它们被称为山角、树角和湖角。
“我们想解答我们正在尝试回答的科学问题，但同样重要的是，参与研究的儿童也能玩得开心，”该研究的第一作者、埃默里大学心理学系博士后研究员 Yaelan Jung 在一份声明中说。“我们希望他们能对科学留下好印象。”
了解儿童的大脑
在熟悉了 Tiny Town 之后，孩子们被鼓励使用电脑上的箭头键来探索街道。一旦他们熟悉了布局，他们就会接受对所看到的建筑物和特征的测试，大多数孩子都通过了测试。
接下来，研究人员在确保孩子舒适的情况下，对他们进行了 fMRI 扫描。在扫描过程中，孩子们参与了一个游戏化任务，他们被展示 Tiny Town 的成对图像，如果图像准确对应，就按下按钮。扫描数据最终证明，孩子们能够在大脑中使用 RSC 辅助大空间导航，在脑海中创建地图。
研究人员表示，下一步是研究幼儿的大脑发育，这可能需要更巧妙的策略来让他们在实验中保持参与。
“探索人类如何使用大脑的不同部分进行复杂行为，以及这些行为如何随着年龄和经验而变化，这非常迷人，”Jung 在新闻稿中说。“我们正在为临床应用奠定基础，包括更好地理解典型与非典型神经发育。”
阅读更多：支持儿童快速发育的大脑
文章来源
我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源，我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源
美国国家科学院院刊。后扣带皮层导航相关位置信息的早期发展
PubMed。后扣带皮层及其在空间认知中的作用
