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空间接近性与场景语法:在自然环境中塑造用于记忆引导动作的空间表征
在日常场所寻找物品
想象你离开厨房台面一会儿,然后回来时能立刻知道咖啡杯放在哪儿,即便你并没有正看着它。本研究探讨我们在充满物件的复杂房间中如何做到这一日常本领。研究者们采用虚拟现实,考查我们对物体位置的记忆是更依赖简单的空间接近性,还是依赖我们关于哪些物体在房间中“属于一起”的知识,例如锅靠近炉灶或洗发水放在淋浴处。
我们的大脑如何映射房间
我们的脑子可以通过两种主要方式跟踪物体位置。一种以自我为中心,比如记得钥匙在你右手臂伸出范围的位置。另一种把物体相互关联起来,比如记得钥匙在桌子上灯的旁边。这第二种方式使用场景中的地标作为参照点。在真实的家中,像炉灶、冰箱、水槽和淋浴这些大型固定物通常充当这样的地标。较小的“局部”物品,如杯子或牙刷,往往会以可预测的模式围绕它们聚集,形成一种我们随着时间学会的非正式“场景语法”。问题在于,当我们基于记忆行动时,是这种学到的语法更重要,还是简单的与这些大型物体的距离更关键。

一个虚拟厨房的测试
为此,研究团队构建了等身大小的虚拟厨房和浴室,参与者戴着VR头盔在其中探索。每个场景包含两个大型锚点,例如炉灶和冰箱,三个较小的目标物放置在或放入其中一个锚点上。有时这些配对是典型的,比如锅放在炉灶上;有时则很奇怪,比如乳制品放在炉灶上。短暂观看场景后,参与者再次看到相同的房间,但小物件已被移走,并且在某些试次中,其中一个锚点被悄悄地横向移动而未被察觉。然后其中一个小物体出现在参与者面前,参与者需要抓住它并走过去放回他们认为它原来所在的位置。
近处地标在拉扯中取胜
通过比较锚点保持不动与秘密移动时人们放置物体的位置,研究者能够观察记忆被这些地标拉扯的力度。当一个锚点移动时,参与者放置物体的位置也随之移动,表明他们把这些大型物体用作记忆位置的参照点。关键在于,这种牵引只有当锚点靠近小目标物时才强烈。置于场景更远处的远处锚点对参与者放回物品的位置几乎没有影响。换句话说,只有附近的地标似乎能在指导基于记忆的动作时起作用。
物体含义不如距离重要
研究者还检验了如果小物体与锚点在意义上“相配”是否会有帮助,比如浴室物品放在水槽旁,与不匹配的配对相比,比如厨房用具放在冰箱里。出人意料的是,物体是否以典型方式与锚点配对并不会可靠地改变该锚点对记忆的影响强度。只要地标靠近目标物,无论冰箱里是放着合适的物品还是奇怪的组合,人们都同样可能将其作为参照。总体放置准确度的度量在有意义配对与奇怪配对之间也没有差异,这表明在本任务中,关于物体放置位置的学习期望并未在简单的空间布局之外提供太多额外影响。

对日常生活的意义
这些结果表明,在丰富、真实感的环境中当我们基于记忆行动时,大脑高度依赖附近稳定的地标来记录物体位置。那些地标的确切含义以及物体与之“契合”程度可能比不上物理距离重要,至少在这里测试的短暂观察和简单放置任务条件下是如此。实践上,这意味着把重要物品放在房间中明显、稳定的固定装置附近,可能比严格按照“正确”的物体—位置配对来摆放更能帮助我们的日常记忆,因为我们的空间系统似乎更信任距离这一因素。
引用: Baltaretu, B.R., Võ, M.LH. & Fiehler, K. Spatial proximity and scene grammar: shaping spatial representations for memory-guided actions in naturalistic environments. Sci Rep 16, 15982 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-52111-8
关键词: 空间记忆, 虚拟现实, 地标, 场景感知, 物体位置