Human navigation in curved spaces
Human navigation in curved spaces
复制标题
弯曲空间中的人类导航
DOI：
10.1016/j.cognition.2021.104923
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
3.4
通讯作者：
Wang, Ranxiao Frances
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Widdowson, Christopher;Wang, Ranxiao Frances
空间环境的导航和表示对于人类生存至关重要。人们经常争论空间表示是否遵循欧几里德原理，并且许多研究对欧几里德假设提出了挑战。两个实验使用真实的非欧几里得环境（即空间的每个点都具有非欧几里得几何形状的弯曲空间）检查了人类导航系统的几何形状。参与者在出境旅程中沿着两条腿行走，然后指向起点（家）的方向。在欧几里得空间、双曲空间和球面空间这三个虚拟环境中检查了归航行为。结果表明，无论空间本身的曲率如何，人们的反应都符合欧几里得原点的方向。此外，当参与者在执行归航任务之前添加一个学习时间来探索环境的空间属性以确保容易检测到违反欧几里德几何的情况时，参与者仍然会做出反应，就好像该空间是欧几里德几何一样。这些数据表明，即使曲率违规明显存在，路径积分/空间更新系统也按照欧几里得几何进行操作。
Navigation and representations of the spatial environment are central to human survival. It has often been debated whether spatial representations follow Euclidean principles, and a number of studies challenged the Euclidean hypothesis. Two experiments examined the geometry of human navigation system using true non-Euclidean environments, i.e., curved spaces with non-Euclidean geometry at every point of the space. Participants walked along two legs in an outbound journey, then pointed to the direction of the starting point (home). The homing behavior was examined in three virtual environments, Euclidean space, hyperbolic space, and spherical space. The results showed that people's responses matched the direction of Euclidean origin, regardless of the curvature of the space itself. Moreover, participants still responded as if the space were Euclidean when a learning period was added for them to explore the spatial properties of the environment before performing the homing task to ensure violations of Euclidean geometry were readily detected. These data suggest that the path integration / spatial updating system operates on Euclidean geometry, even when curvature violations are clearly present.
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