Выявлен серьезный недостаток «навигатора» в человеческом мозге
Исследование Массачусетского технологического института (MIT) показало, что человеческий мозг на самом деле не оптимизирован для расчета так называемого кратчайшего пути при пешей навигации.
Исследование опубликовано в Nature Computational Science, коротко о нем рассказывает EurekAlert!.
Профессор городских технологий MIT Карло Ратти, будучи студентом, ежедневно ходил по маршруту из своего общежития в колледж и обратно. Однажды он обратил внимание, что выбирает два разных маршрута и ходит на учебу и домой разными путями. Очевидно, один путь был длиннее, но почему Ратти бессознательно выбрал его?
Это воспоминание инициировало исследование того, как наш мозг выбирает кратчайший путь. Известно, что кратчайшее расстояние между двумя точками — это прямая линия. Однако, когда вы идете по улицам города, прямая линия может быть невозможна. Как вы решаете, куда идти?
Проанализировав данные о повседневных и привычных маршрутах более 14 000 человек, команда обнаружила, что пешеходы выбирали маршруты, которые были немного длиннее, но минимизировали угловое отклонение от пункта назначения. То есть человек предпочитает путь, который направлен на конечную точку в начале маршрута, даже если путь, который начинается с направления влево или вправо, на самом деле короче.
Эта стратегия известна как векторная навигация, и она наблюдается также у животных, от насекомых до приматов. Команда предполагает, что векторная навигация требует меньших умственных ресурсов, чем фактическое вычисление кратчайшего маршрута, поэтому она могла эволюционно развиться, чтобы позволить мозгу уделять больше энергии другим задачам.
«Существует компромисс, который позволяет использовать вычислительную мощность нашего мозга для других целей — 30 000 лет назад, чтобы избежать встречи со львом, или сейчас, чтобы избежать опасного внедорожника», — пояснил Карло Ратти. Векторная навигация не дает кратчайшего пути, но она достаточно приближена к кратчайшему и при этом очень проста в вычислении.
В Бостоне и Кембридже, которые имеют запутанную сеть улиц, исследователи заметили, что люди, совершая путешествие туда и обратно между двумя пунктами назначения, склонны выбирать разные маршруты, как это делал Ратти в годы учебы.
«Когда мы принимаем решения исходя из вектора к месту назначения, уличная сеть приведет вас к асимметричному пути, — говорит Ратти. — Судя по тысячам пешеходов, становится ясно, что я не единственный: люди не являются оптимальными навигаторами».
Тип навигации в человеческом мозге сильно отличается от компьютерных алгоритмов, используемых устройством GPS, которое может почти безупречно рассчитать кратчайший маршрут между любыми двумя точками на основе карт, хранящихся в его памяти. Но не имея доступа к таким картам, мозг животных и человека вынужден был придумывать альтернативные стратегии для перемещения между локациями.