在接触一个新颖的、具有自然主义特征的、类似城市的虚拟现实环境后，个体形成了以自我为中心的认知表征（即从自身视角出发的认知结构）

《Neuropsychologia》：Formation of allocentric representations after exposure to a novel, naturalistic, city-like, virtual reality environment

本研究开发了新型虚拟现实城市环境NavCity及其评估工具NARA，发现重复暴露可提升导航能力，并与allocentric知识形成相关，为认知衰退研究提供新工具。

　　在人类的空间导航过程中，个体需要将视觉空间信息在第一人称（即以自身为中心的、依赖观察者视角的）和第三人称（即以环境为中心的、独立于观察者视角的）之间进行转换，以便更有效地理解和适应周围环境。这种转换能力对于日常生活中的活动至关重要，同时也与整体生活质量密切相关。随着年龄的增长，空间导航能力可能会受到影响，这种影响可能成为认知衰退和神经退行性疾病（如轻度认知障碍、阿尔茨海默病等）的早期指标。因此，研究空间导航能力及其在不同环境下的表现，有助于揭示认知变化的机制，并为相关干预措施提供科学依据。

为了在实验室环境中更真实地模拟现实世界的导航体验，研究人员常常采用自然化、沉浸式、开放环境的虚拟现实（VR）技术。然而，目前大多数研究在使用沉浸式环境进行导航任务的同时，缺乏对参考框架转换的系统性评估。为了填补这一空白，本研究开发了一种新颖的虚拟现实环境——“NavCity”，并配套设计了一种评估工具“NavCity Allocentric Representation Assessment (NARA)”，用于量化自然化导航能力以及重复环境暴露对形成第三人称参考框架的影响。NavCity 是一个基于城市场景的虚拟现实环境，能够提供更加真实和自然的导航体验，而 NARA 则通过地图绘制任务来评估个体对环境信息的第三人称记忆能力。

本研究的核心假设是：在一次实验过程中，随着对 NavCity 的重复暴露，个体的导航表现将逐步提升，这种提升与第三人称参考框架的形成程度密切相关。研究结果支持了这一假设，表明在实验过程中，NavCity 的改进与所形成的第三人称参考框架的评估结果存在显著关联。此外，研究还强调了开发标准化评估工具的重要性，这种工具能够测量第一人称导航经验向第三人称知识的转换过程，从而帮助理解与年龄相关的认知衰退机制，并支持针对老年群体的定向干预措施。

空间导航是一个复杂的多领域认知功能，它不仅涉及对环境的感知和记忆，还包括对自身位置的判断、路径规划以及环境中的空间关系理解。在导航过程中，个体依赖多种感官信息（如视觉、听觉和本体感觉线索）来构建对环境的空间表征。这些表征通常被划分为第一人称（以身体为中心的、依赖观察者视角的）和第三人称（以环境为中心的、独立于观察者视角的）两种类型。第一人称表征主要关注个体与周围环境的直接互动，而第三人称表征则强调对环境整体结构的理解，这种理解往往表现为地图式的空间知识。

在神经科学领域，研究发现，动物模型中的海马体位置细胞负责编码第三人称的空间表征，而头方向细胞和网格细胞则参与了第一人称和第三人称编码的双重过程。此外，后顶叶皮层的神经元可能支持第一人称的空间编码，而 retrosplenial 脑区的神经元则整合视觉地标信息与自我运动线索，以维持以身体为中心的空间表征。这些不同的神经系统之间的动态交互，使得个体能够灵活地进行空间导航，并在需要时转换参考框架，从而实现适应性行为。

在人类研究中，神经影像学实验也支持了类似的神经机制。海马体和内嗅皮层的激活通常与第三人称导航任务相关，而后顶叶皮层和 retrosplenial 脑区的活动则与第一人称导航和参考框架转换有关。因此，空间导航能力的下降可能与这些脑区功能的退化密切相关。特别是，第三人称参考框架的利用能力受损，可能是导致老年群体空间导航能力下降的关键因素。这不仅影响了个体在现实世界中的导航能力，还可能成为神经退行性疾病早期的生物标志物。

目前，许多研究已经尝试通过不同的方法评估导航能力和第三人称表征的形成。这些方法包括使用桌面虚拟环境（VE）或头戴式显示器（HMD-VR）技术，以及在不同类型的环境中进行实验（如迷宫、房间、建筑、田野和城市）。此外，研究还关注了不同的视觉线索（如物体、特征、几何形状和地标）以及不同的任务要求（如目标导向行为、地标识别、探索和认知地图绘制）。然而，这些任务往往缺乏自然化的元素，或者局限于特定的导航技能测试，导致对实际导航行为的评估不够全面。

为了克服这些局限，本研究提出了一个综合性的评估工具，即 NavCity 与 NARA 的结合。NavCity 是一个基于城市场景的沉浸式虚拟现实环境，能够提供更加自然和真实的导航体验。而 NARA 通过地图绘制任务，能够评估个体对环境信息的第三人称记忆能力。这种结合不仅能够捕捉个体在自然化环境中的导航表现，还能够量化其在导航过程中形成的第三人称表征。更重要的是，NavCity 和 NARA 都是开放源码的，可以被研究人员自由使用和修改，从而促进不同研究团队之间的合作和数据标准化。

本研究的主要目标是开发并验证这种新型评估工具，以测量个体在自然化导航任务中的表现差异，以及这些差异如何与第三人称表征的形成相关联。通过这一工具，研究人员可以更全面地理解空间导航能力的神经基础，并探索其在不同年龄群体中的表现。此外，NavCity 和 NARA 还可以用于研究其他影响空间导航能力的因素，如认知障碍、神经退行性疾病以及环境复杂性等。

在实验过程中，研究人员招募了26名神经正常、身体健康的年轻成年人（年龄18-30岁，平均年龄24.51岁，其中17名女性，9名男性），并让他们在 NavCity 环境中进行多次导航任务。实验结果表明，随着重复暴露于 NavCity 环境，年轻成年人的导航表现显著提升。这种提升不仅与暴露的次数有关，还与目标建筑的位置和结构密切相关。此外，研究还发现，不同的个体在导航表现上的差异可能反映了其在空间导航能力的不同子技能上的表现。

值得注意的是，NavCity 和 NARA 的评估结果表明，导航能力的提升与第三人称表征的形成程度直接相关。这意味着，通过重复暴露于 NavCity 环境，个体能够更好地形成对环境的整体理解，并在后续的导航任务中更有效地利用这种理解。这一发现对于理解空间导航能力的神经机制具有重要意义，同时也为开发针对老年群体的认知干预措施提供了新的思路。

本研究的结果表明，NavCity 作为一种自然化、沉浸式、开放源码的评估工具，能够有效捕捉个体在现实世界中的导航表现，并量化其在导航过程中形成的第三人称表征。这种工具不仅能够帮助研究人员更全面地理解空间导航能力的神经基础，还能够为不同研究群体提供标准化的评估方法，从而促进对空间导航能力在不同人群中的系统性研究。

此外，研究还指出，尽管现有的导航任务已经取得了一定的进展，但仍然存在一些不足之处。例如，许多任务缺乏自然化的元素，或者局限于特定的导航技能测试，导致对实际导航行为的评估不够全面。而 NavCity 和 NARA 的结合则能够克服这些不足，提供一个更加真实和全面的评估框架。这一框架不仅适用于年轻成年人，还可以扩展到其他年龄群体，如老年人或患有神经退行性疾病的个体。

未来的研究方向之一是探索 NavCity 和 NARA 在老年群体中的应用。通过比较年轻成年人和老年人在这些任务中的表现，研究人员可以更好地理解年龄相关的认知衰退如何影响空间导航能力，以及这些影响是否与第三人称表征的形成有关。此外，研究还可以进一步探讨不同类型的环境（如网格状结构或非网格状结构）对空间导航能力的影响，以及这些影响是否因个体的年龄、性别或其他认知因素而有所不同。

总之，NavCity 和 NARA 的开发为研究空间导航能力提供了新的工具和方法。这些工具不仅能够捕捉个体在自然化环境中的导航表现，还能够量化其在导航过程中形成的第三人称表征。通过这一工具，研究人员可以更深入地理解空间导航能力的神经基础，并探索其在不同人群中的表现。此外，NavCity 和 NARA 还可以用于研究其他影响空间导航能力的因素，如认知障碍、神经退行性疾病以及环境复杂性等。这一研究的成果对于推动认知科学和神经科学的发展具有重要意义，同时也为开发针对老年群体的认知干预措施提供了新的思路。