空间能力缺乏对人的影响有多大

2024-10-24 13:39:25 来源：科技日报

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日前，上海儿童医学中心心理卫生团队与上海交通大学心理学院联合设立空间与数学学习困难门诊，一经开放便一号难求。

该门诊在介绍中说，由于空间感知和想象能力的缺失，孩子在学习过程中，特别是在数学、物理、化学等需要空间思维的学科上，往往表现不佳。介绍还特别指出，成年人也会存在空间想象困难的问题。

北京脑科学与类脑研究所周景峰实验室博士后彭翔远告诉科技日报记者，对各个年龄段的人群来说，缺乏空间能力可能会对日常生活、工作和学习产生不同影响。

涉及复杂认知功能

“人的空间能力主要涉及三方面：对空间信息的表征、对表征的处理，以及储存和维持这些表征的记忆系统。”彭翔远介绍。

人类的空间能力依赖海马体、顶叶和前额叶皮层等多个大脑区域的协同工作。

北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室教授、北京脑科学与类脑研究所研究员柳昀哲介绍，海马体在帮助人类建立“认知地图”和形成空间记忆方面起到重要作用。“认知地图”的构建有助于人们理解物体在空间中的位置关系，空间记忆的形成与巩固则为人们进行空间想象提供了基础。

顶叶负责的是处理和构建空间关系。其中，顶内沟是顶叶的一个关键区域，参与视觉空间信息的处理。前额叶皮层则是大脑的“指挥中心”，主要负责推理、注意力调控等复杂的思维活动。“通过与海马体和顶叶等负责处理空间信息的脑区协作，前额叶皮层能帮助我们整合、组织和操作空间信息，从而有效地进行空间想象。”柳昀哲说。

现有研究表明，空间能力缺乏与大脑的一些特征密切相关。柳昀哲介绍，海马体等与空间能力相关脑区的损伤或神经功能异常，可能会导致空间能力下降。另外，脑区功能连接弱化，特别是额叶与顶叶之间的连接以及额叶区域内部的连接弱化，也可能会影响人的空间能力。

“空间能力是涉及多皮层区域的复杂认知功能。总体来讲，目前我们对这种能力缺乏背后的生理和心理机制了解相对较少，还有很多问题值得继续探究。”彭翔远说。

不只影响数学学习

空间能力缺乏有诸多表现。柳昀哲举例，空间记忆困难的人无法记住熟悉的路径或环境；空间操作困难的人不能在脑海中旋转或操控三维物体；空间推理能力弱的人在面对复杂空间任务时，难以推理物体的空间位置关系。

缺乏空间能力的学生在学习数学、物理等学科时感到困难，是因为这些学科的学习需要一定空间理解能力。柳昀哲说，缺乏空间能力的人在学习几何、物理或建筑设计时，可能难以想象或理解形状、尺寸和位置关系。在阅读和理解图表、地图或平面图时，他们可能难以准确解读空间信息，从而影响对信息的掌握和应用。

彭翔远告诉记者，空间能力缺乏可能会显著制约学生在工程、数学等领域中的发展，也会使人在生活和工作中遇到很多困难。

“在日常生活方面，缺乏空间能力的人更容易迷路，即使依赖地图导航，也可能找不到正确方向。在家庭或工作环境中，他们还可能无法合理安排和组织物品的位置，导致生活不便和效率降低。”柳昀哲说，在工作领域，缺乏空间能力的人不宜从事建筑师、工程师、设计师或飞行员等职业。特别是在需要空间判断的任务中，他们可能出现误判距离、尺寸或方向的情况，容易导致操作失误。

空间能力缺乏对人的社会交往也有影响。空间想象能力和空间表征能力的不足，可能导致人无法准确解读他人的肢体语言、面部表情或空间距离，影响社交互动质量，妨碍关系建立。“由于在社交过程中频繁出现误解或适应不良，这类人群可能在社交场合中产生焦虑、不安的情绪，逐渐减少参与社会交往的意愿，甚至可能选择完全回避需要复杂空间感知的社交活动。这也会进一步影响他们融入社会和维持人际关系。”柳昀哲补充说。

空间能力不足会对个体多方面产生广泛影响，但这种能力可以通过训练得到提升。记者了解到，参与拼图、迷宫探索等空间认知游戏是常见的训练方法，可帮助个体强化空间想象、三维旋转和结构理解的能力。“认知地图”训练是另一种提升空间能力的途径。通过在真实或虚拟环境中进行路径探索、地标记忆等任务，个体可逐步建立起环境的心理表征，形成空间布局理解。这种训练不仅有助于提升个体对场景的记忆和重构能力，还能通过多次模拟和实践强化空间导航能力，从而促进“认知地图”的构建和应用。