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解密大腦中的導航系統：如何用認知地圖找到最快捷徑？
認知地圖是一種個體用以整合他們對於日常或比喻性空間環境及其組成部分關係的資訊的心理表徵。該概念最早是由愛德華·托爾曼於1948年提出，他試圖解釋老鼠在迷宮中學習空間佈局的行為。此後，這一概念也被應用於其他動物，並包括人類。對於許多研究人員而言，認知地圖已經成為了代表個人知識或圖式的一種語義網絡，並在心理學、教育學、考古學等多個領域中得到廣泛研究。
認知地圖不僅使我們能夠識別場所、計算方向和距離，更促進了我們在環境中導航的能力。這些心理模型不僅僅是靜態的，而是動態的、靈活的，具有個性化的特徵。它們的獲得通常依賴於我們的視覺系統及其他感知來源，尤其是在我們自我生成的運動線索中，這使得我們能夠進行路徑整合，創造一個向量來表示在環境中的位置和方向。
認知地圖助於構建和累積空間知識，使「心靈之眼」能夠可視化圖像，從而減少認知負擔，增強資訊回憶和學習。
在認知地圖的使用中，學者們也提到了一個重要的區別，即認知地圖與心理地圖之間的不同。前者通常是被認為是存儲於大腦中的外部世界的空間表徵，後者則是這種知識的具現化，例如通過畫圖來表現。心理地圖往往與地標、位置及地理信息相關聯，且其形成依賴於個別的感知，無論是通過媒體、實際生活還是其他來源。
隨著對認知地圖研究的深入，學者們發現它的獲得是逐步構建的，涉及視覺、前庭、嗅覺和聽覺等多個感知來源的信息整合。這些感官信息能夠幫助我們建構關於環境的內部圖像，使我們能夠更好地在空間中定位自己。
大腦中的海馬體被認為是認知地圖的重要功能區，它負責將空間信息與其他特徵進行整合。
雖然認知地圖的概念在許多學科中別具一格，但動物的導航能力同樣不可忽視。許多動物，如老鼠、猴子及魚類等，都展現出了建立空間關係以便找到食物、庇護所和伴侶的能力。以老鼠為例，通過托爾曼的實驗發現，老鼠能夠形成空間位置的心理地圖，並有效地使用這些地圖找到食物。
進一步的研究顯示，動物在進行導航時經常依賴於事先的提示或地標。儘管有研究發現動物在面對新路徑時可能面臨挑戰，但這些相互關聯的地標卻幫助它們成功找到目標。因此，認知地圖的概念不僅限於人類，還適用於其他動物，也是共通的生理機制。
認知地圖的制定是極其複雜的，它乃是許多感知輸入整合後的結果，包含路徑整合和方向感知。
認知地圖在心理學界的重視使得相關研究層出不窮，而其可能在大腦結構中形成的神經基礎也逐漸明朗。海馬體及其所連結的其他腦區，在建立和使用認知地圖方面顯得至關重要。近年來的研究始終集中在探索如何使用這些無形的內部模型來引導行為。
雖然認知地圖的研究面臨一些批評，部分學者認為對於「認知地圖」的明確定義尚不清晰，且未來的實驗也因此受到限制，但無可否認的是，這一概念在各個領域都扮演著重要的角色。隨著科技的進步，探索認知地圖背後的認知過程可能會有更多的突破。
對於搜尋最佳路徑的能力究竟源自何處？這是否可能將改變我們未來的導航方式？
