GPS w głowie, czyli skąd bierze się orientacja w terenie

Wiem, że może to brzmieć nieprawdopodobnie, ale ja naprawdę lubię spędzać wakacje z teściami. Tyle że zanim gdziekolwiek dojedziemy, oni się zawsze po drodze gubią. Kiedy pierwszy raz jechałem z nimi przez Europę, słyszałem uspokajające komunikaty w stylu „tata już tędy jechał”, „o, ten most wygląda znajomo” i „skręćmy za tym zajazdem”. Trochę głupio było mi zwracać uwagę świeżo poznanym potencjalnym teściom, ale z każdym kilometrem nabierałem przekonania, że oni w ogóle nie wiedzą, dokąd jadą.

Z kolei mój sąsiad, zawodowy kierowca, potrafi przejechać przez skomplikowaną sieć europejskich autostrad bez mapy czy GPS. Jeździ tymi trasami od dwudziestu lat, więc prawdopodobnie naprawdę zna każdy zakręt na drodze. Wielu moich przyjaciół bez problemu odnajdzie się w lesie, w którym są po raz pierwszy, ale znam i takich, którzy gubią się w przejściu podziemnym pod warszawskim Dworcem Centralnym. Bo przecież nie każdy z nas posiada umiejętność orientacji w terenie. Zależy ona od wielu czynników: genów, doświadczenia, a także płci.

Taksówkarz z wielkim hipokampem

W poszukiwaniu sekretu świetnej orientacji w terenie uczeni zabrali się za londyńskich taksówkarzy, którzy codziennie przemierzają gąszcz 25 tysięcy krętych ulic brytyjskiej stolicy. Prof. Eleanor Maguire z University College w Londynie za pomocą rezonansu magnetycznego zajrzała im do mózgów i porównała z tym, co kryją czaszki ich pasażerów. Okazało się, że taksówkarze mieli bardziej rozwinięty hipokamp – strukturę związaną m.in. z zapamiętywaniem i procesami uczenia się.

Może więc ci z nas, którzy mają większy hipokamp, garną się do zawodów wymagających dobrej orientacji w przestrzeni? Wyniki kolejnego doświadczenia prof. Maguire są pocieszające. Tym razem zbadała ona zaczynających kilkuletnie szkolenie kandydatów na kierowców londyńskiej taksówki i pasażerów, którzy nie odbywali żadnego szkolenia. Na początku ich mózgi nie różniły się, przyszli kierowcy nie radzili sobie też lepiej z zadaniami sprawdzającymi pamięć. Po zakończeniu szkolenia pamięć taksówkarzy była jednak lepsza niż ich pasażerów, większe były też ich hipokampy. Okazuje się więc, że orientację przestrzenną można wytrenować.

Większości z nas daleko do zdolności londyńskich taksówkarzy. Mnie na pewno. Ale jako mężczyzna uważam, że lepiej orientuję się w przestrzeni niż kobiety. Różnice między płciami widać często gołym okiem. Kiedy umawiam się na spotkanie w nieznanej mi części Warszawy, przed wyjściem analizuję w internecie mapę okolicy, odległość od stacji metra, nazwy ulic i ich wzajemne położenie. Moja żona natomiast długo wypytuje rozmówcę o szczegóły typu: „to jak już przejdę pod mostem i zobaczę stację benzynową, to skręcam w prawo – tak? I po drodze będzie taki salon fryzjerski i apteka. I blok będzie seledynowy”. Dla mnie mógłby być seledynowy, różowy, a nawet łososiowy – nie odróżniłbym żadnego z tych kolorów.

Moją intuicję potwierdziły badania, które przeprowadził Matthias Riepe z Uniwersytetu w Ulm. Uczestnicy jego eksperymentu musieli znaleźć wyjście z labiryntu w jak najkrótszym czasie. Mężczyznom wyjście z pułapki zajęło średnio 2 minuty i 22 sekundy, kobietom zaś – 3 minuty i 16 sekund. Okazuje się też, że u obu płci w odmienny sposób pracował mózg. U mężczyzn szczególnie aktywna była lewa część hipokampu, w której, jak się przypuszcza, powstaje mózgowa mapa okolicy, stopniowo uzupełniana nowymi informacjami. U kobiet z kolei uaktywniał się fragment kory mózgowej, która zarządza pamięcią wzrokową. W praktyce oznacza to, że kobiety, wybierając trasę, orientują się przede wszystkim według charakterystycznych punktów terenu, mężczyźni zaś posługują się kierunkami i odległościami.

Moje szowinistyczne, męskie zadowolenie gasi dr Przemysław Tomalski, kierownik Pracowni Neurokognitywistyki Rozwojowej na Wydziale Psychologii Uniwersytetu Warszawskiego, który uważa te wyniki za kontrowersyjne. „Kobiety między sobą i mężczyźni między sobą różnią się pod względem orientacji przestrzennej równie mocno jak przedstawiciele obu płci. Ponadto w procesie wychowania chłopcy częściej niż dziewczynki są zachęcani do zabaw wymagających dobrej orientacji przestrzennej i dlatego potem są w tym lepsi” – tłumaczy dr Tomalski.

W przeciwieństwie do nomadów nie potrafimy utrzymać kierunku wędrówki, a pozostawieni w nieznanym terenie kręcimy się w kółko. (Fot. Marco Moretti/Anzenberger/Forum)

Siatka w mózgu

Dalej nie wiemy jednak, dlaczego kilka krzaków przy drodze napełnia nas przekonaniem, że właśnie znajdująca się obok ścieżka zaprowadzi nas do upragnionej plaży. Wyjaśnienie przynoszą badania May-Britt i Edvarda Moserów, pary naukowców z norweskiego Trondheim. Odkryli oni, że u szczurów próbujących odnaleźć drogę do celu, aktywowany jest obszar w mózgu w obrębie kory śródwęchowej.

Tworzące go komórki nerwowe układają się w zadziwiająco regularny kształt siatki. Te tzw. komórki siatkowe tworzą wewnętrzny system nawigacji, który mówi zwierzęciu, gdzie jest, gdzie było i którędy dalej iść.

Prawdziwy przełom w rozumieniu zmysłu orientacji przestrzennej przyniosły opublikowane w grudniu zeszłego roku kolejne badania Moserów. Dzięki mierzeniu aktywności komórek siatkowych u poruszających się zwierząt naukowcy odkryli, że komórki siatkowe tworzą nie jedną, ale co najmniej cztery mapy o różnej skali (są one niezwykle regularne, każda kolejna mapa jest o 40 proc. większa od poprzedniej). Edvard Moser przypuszcza, że takich map może być nawet dziesięć i są one niezależnie modyfikowane przez bodźce z otoczenia. „To pokazuje, jak bardzo złożonym organem jest mózg: bardzo wiele jego obszarów tworzy mapy przestrzeni potrzebne do różnych zadań” – mówi dr Tomalski. Te mapy o różnej skali mogą być „uaktualniane” niezależnie od siebie i spełniać całkiem różne funkcje.

Z powrotem krócej

Ta scena z dzieciństwa powraca, ilekroć widzę las przypominający Bory Tucholskie, w których spędzałem co roku wakacje. Wjeżdżamy kilka kilometrów w gęstwinę. Parkujemy auto. Zbieramy grzyby. Po godzinie jesteśmy kompletnie zgubieni. Każda droga wygląda tak samo, każde skrzyżowanie jest podobne. Oczywiście udajemy, że dalej zbieramy grzyby, ale tak naprawdę nerwowo szukamy auta albo śladu człowieka. Po następnej godzinie widać już jasno, że choć próbujemy obrać jakiś kierunek, kręcimy się w kółko.

Okazuje się, że winnym tego koszmaru dzieciństwa jest nasz mózg. Jeśli zawiążemy człowiekowi oczy albo zostawimy go w gęstym lesie, to próbując iść w jednym kierunku, będzie się poruszał po okręgu. Wiele zwierząt: słonie, antylopy, a nawet zwykłe mrówki, potrafi bez problemu przez wiele kilometrów wędrować z punktu A do punktu B i utrzymywać jeden kierunek wędrówki. Nasi przodkowie o wiele lepiej niż my orientowali się w terenie, ale większość z nas zatraciła zdolność „czytania” drogi z obserwacji przyrody. Mało kto, poza fanami survivalu, potrafi ustalić kierunek na podstawie obserwacji Słońca lub innych gwiazd i ich położenia wobec Gwiazdy Polarnej. Czytelnikom „Focusa” nie trzeba chyba dodawać, że obserwacja mchu, porastającego rzekomo kamienie i drzewa tylko od północy, może nas zaprowadzić wyłącznie na manowce.

Nieprecyzyjność naszego mózgu ma jednak dobre strony. Jeśli w trakcie wakacyjnych wycieczek część rodziny w połowie drogi ma już dość i grozi, że następnym razem nie rusza się z plaży, możesz ich pocieszyć: skoro już dotarliście do celu, droga powrotna minie wam, jak z bicza strzelił. Mam takie wrażenie, ilekroć wyjeżdżam na kilkudniową konferencję do nieznanego miasta i po wyjściu z lotniska muszę się dostać do hotelu (znaleźć przystanek, autobus, wejście do metra, wreszcie sam hotel). Powrót na lotnisko zawsze wydaje mi się krótszy, co tłumaczę sobie faktem, że jadąc do hotelu, nie znałem okolicy i poruszałem się wolniej, może nawet trochę błądząc. Ale zjawisko krótszej drogi powrotnej pojawia się także podczas wycieczek pieszych czy rowerowych po lesie, a także jazdy autobusem w dwie strony (a autobus jedzie przecież zazwyczaj tak samo długo w obie strony).

Wytłumaczenia tego zjawiska postanowiła poszukać grupa Nilsa van de Vena z holenderskiego Tilburg University. Zbadali oni grupę osób, które autobusem jechały na festyn albo do parku rozrywki. Mimo że czas podróży był identyczny, większość badanych uważała, że droga powrotna była krótsza. Naukowcy powtórzyli swoje badania na studentach pierwszego roku, którzy jechali rowerami na imprezę integracyjną. Byli prowadzeni przez przewodników w taki sposób, aby w obie strony droga zajęła tyle samo czasu. Część uczestników w obie strony jechała tą samą drogą, część wracała inną – tak samo długą – trasą. Wszyscy badani uważali, że podróż powrotna trwała krócej!

Okazuje się więc, że złudzenie, że droga powrotna trwa krócej, nie jest wynikiem tego, że ją już znamy! Po prostu spodziewamy się, że droga do celu będzie krótsza niż w rzeczywistości. Wystarczy nastawić się psychicznie na długą drogę i będziemy pozytywnie zaskoczeni. „Nasze intuicyjne ocenianie długości czasu może być bardzo nietrafne, jeśli wcześniej mieliśmy konkretne oczekiwania. Szybkie intuicyjne ocenianie długości czasu może być niedokładne, gdyż opieramy się na wcześniejszych informacjach, z czego nie zdajemy sobie sprawy. Jest to przykład tzw. heurystyk myślenia – przydatnego myślenia na skróty, które czasem może być mylące ” – tłumaczy dr Tomalski.

Nie ufaj ślepo GPS

Jeśli po przeczytaniu tego tekstu postanawiasz od dziś nie ruszać się nigdzie bez GPS – uważaj, tego typu urządzenia są tylko pomocą i nie można ślepo się na nie zdawać. Przekonała się o tym część mojej rodziny, która jadąc na nasze wesele do miejscowości pod Żyrardowem, kierując się GPS wylądowała na podwórku u gospodarza w znajdującej się 50 km dalej wsi o tej samej nazwie. Oni tylko spóźnili się do kościoła, ale dla pewnej pary w Oregonie podobny błąd mógł skończyć się tragicznie. W grudniu 2009 r. John Rhoads i jego żona wracali do domu z Portland. Jechali autostradą przez góry, kiedy GPS kazał im skręcić w leśną drogę. Gdyby jechali prosto, po paru godzinach dotarliby do domu, jednak GPS zamiast „najszybszej” wybrał dla nich drogę „najkrótszą”. Po kilkudziesięciu kilometrach utknęli w zaspach w środku lasu. Próbowali wezwać pomoc, ale ich komórki straciły zasięg. Trzy dni spędzili w wyziębiającym się samochodzie, wreszcie udało im się odzyskać łączność i wezwać lokalnego szeryfa.

Nowinki nowinkami, ale posługiwanie się starą, dobrą mapą i uważna obserwacja terenu pozostają ciągle w cenie. Tak było i w czasie owej pamiętnej wyprawy z teściami. Gdy wszystkie tablice na autostradzie zaczęły wskazywać, że zamiast do Stuttgartu kierujemy się do Paryża, wyciągnąłem mapę i zacząłem pilotować. Po kilku godzinach udało nam się wrócić na właściwą autostradę, chociaż jeszcze długo potem słyszałem, że na pewno byśmy dojechali do Hiszpanii tamtą drogą. Jasne. Przy odrobinie szczęścia jeszcze przed końcem urlopu.

Warto wiedzieć:

Większość z nas zatraciła zdolność „czytania” drogi z obserwacji przyrody. W przeciwieństwie do nomadów nie potrafimy utrzymać kierunku wędrówki, a pozostawieni w nieznanym terenie kręcimy się w kółko.

Orientuj się! Jak się nie zgubić w nieznanym terenie?

Pamiętaj, że otoczenie może wyglądać różnie w zależności od tego, w jakim kierunku się poruszasz. Jeśli chcesz wracać tą samą trasą, spróbuj co jakiś czas odwrócić się i zapamiętać drogę z innej perspektywy.
Spróbuj wychwycić charakterystyczne punkty w przestrzeni i zliczać czas potrzebny na pokonanie dzielącej ich odległości. W ten sposób lepiej wyobrazisz sobie swoją drogę, a koncentracja na otoczeniu pomoże lepiej orientować się w terenie.
Gdy już naprawdę się zgubisz, spróbuj wybrać jeden kierunek (najbardziej prawdopodobny albo w najgorszym razie wybrany losowo) i idź konsekwentnie tak długo aż znajdziesz drogę, rzekę czy inny liniowy obiekt, wzdłuż którego będziesz mógł wędrować aż do napotkania czegoś (lub kogoś), co pozwoli się zorientować.

Spójrz na niebo! Jak patrząc na gwiazdy ustalić północ

Dla głodnych wiedzy:

Daniel Kahneman, „Pułapki myślenia. O myśleniu szybkim i wolnym”, Media Rodzina, Poznań 2012
Gettinglost.ca – serwis poświęcony temu, jak ludzie orientują się w przestrzeni.