世界上幾乎沒有哪座城市可以像倫敦那樣使GPS系統陷入混亂。首先，這座城市並沒有由大道構成的道路網絡來指示方位和路徑，好比紐約曼哈頓、巴黎或東京那樣。相反，城市的主幹道相互之間都形成奇怪的夾角。主幹道則呈曲線狀地彎曲著。城市中到處都是單行道，環形交叉路和「斷頭路」也隨處可見，而且，泰晤士河在城市中央穿過，因此，倫敦的市中心被十幾座橋樑跨過，使得人們在這座城市中不論進行多長時間的旅行，可能都得至少跨過一座橋樑（有時候甚至更多）。此外，倫敦市採用古怪的編號系統，有時候會讓你搞不清楚，要到哪裡才能找到某個特定的地址，即使你已經找對了地址上標明的街道。
所以，對遊客來說，最好的建議是別想著租一輛帶車載導航的車去環遊倫敦，而是要靠這座城市的出租車司機把你帶到想去的地方。他們無處不在，而且有著令人震驚的能力，能以最高效的方式把你從甲地載到乙地，不僅考慮了各種可行路線的長度，考慮了一天中的時間、預期的交通狀況、臨時路況以及道路關閉情況，還可能想到了與旅行有關的其他各種細節。在倫敦，大約有2.5萬名出租車司機，每天駕駛著他們像箱子似的大型黑色出租車，穿梭於城市的大街小巷。另外，你告訴出租車司機自己想去某個地方，不一定要提供傳統的街道地址。假設你打算再逛一次查令十字街上那家專賣各種時髦帽子的小店，你又無法完整回憶起來它的名字，比如Load抯或Lear或類似的名字，但你記得，帽子店的隔壁是一家出售紙杯蛋糕的麵包房，沒關係，有這些信息就夠了。把你知道的一切都告訴出租車司機，很快你會發現，出租車就跟自動導航似的，把你載到了那家店舖的門前。
世界上最難的測試
你可能想到了，鑒於普通人在倫敦很難找到正確的路徑，並不是人人都可以當好倫敦的出租車司機。事實上，在倫敦，要想當一名獲得許可的出租車司機，必須通過一系列測試，這些測試一直被人們認為是世界上最難的測試。測試由倫敦的交通部門管理，那個機構將「知識」（也就是出租車司機必須瞭解的信息）描述為如下內容。
為了獲得許可，成為一名「全倫敦」的出租車司機，你得對以查令十字街為圓心的約9.6千米的半徑範圍內的區域有全面的瞭解。你得知道：所有的街道，房產，公園和開放區域，政府機構和部門，金融和商業中心，外交機構，市中心，登記辦事處，醫院，宗教場所，體育場館和休閒中心，機場，車站，酒店，俱樂部，劇院，電影院，博物館，藝術會展中心，學校，學院和大學，警察局和總部建築，民事、刑事和驗屍官法庭，監獄，以及遊客感興趣的其他地點。事實上，出租車乘客可能到達的任何地點，都得掌握。
以查令十字街為圓心的9.6千米的半徑範圍內，大約有2.5萬條街道。但是，想要成為出租車司機的人士，必須熟悉比那個數目還要多的街道與建築物。任何的地標性建築，你都可以拿來參照，但也許沒什麼用。2014年，《紐約時報》雜誌刊登了一則關於倫敦出租車司機的新聞故事。故事講道，主管測試的機構曾經讓一位參加測試的出租車司機把主考官帶到一尊「手拿奶酪」的兩隻老鼠的雕像面前；那尊雕像只有1英尺高（約為0.3米），周圍全是高聳入雲的建築物。
還要指出的是，參加測試的出租車司機還得向主考官顯示，他們可以盡快從甲地到達乙地。測試包括很多「回合」，主考官給出倫敦的兩個地點，被測試對像必須先說出兩個地點的精確位置，描述出它們之間的最佳線路，然後依次說出沿途每一條街道的名字。每一回合測試結束後，都由主考官根據出租車司機答案的準確性進行打分，然後，隨著分數的累積，測試變得越來越難，因為主考官對終點的描述會越來越模糊，行駛路線也更長、更繞、更複雜。到最後，大約一半甚至更多的出租車司機在測試中被淘汰。沒被淘汰並獲得許可的那些人，早已將倫敦的地圖內化於心，某種程度上好比胸中裝著谷歌地圖，可以隨時調用衛星照片，具有深不可測的記憶力和處理能力。只要乘客提供模糊的地址，他們便能駕駛著裝有攝像頭的出租車，準確地把客人載到指定目的地。
為了掌握那些「知識」，打算參加測試的出租車司機要花上數年時間，把倫敦的大街小巷全都熟記於心，並做好筆記，詳細記錄哪個地方是怎樣的，以及如何從這裡去往那裡。第一步是掌握指導手冊中提供給出租車司機候選者的320回合的清單。對於某個特定回合，候選者通常首先借助摩托車，實地走一遍各種可能的線路，搞清最短的路徑是什麼，然後再實地探索這些線索的起點和終點附近地區。這意味著要在那些地方約400米的範圍內閒逛，把周圍的建築物以及附近的標誌性建築拿筆記下來。反覆這樣做過320次之後，參加測試的出租車司機已經積累了倫敦市內320條最佳線路，而且探索並記下了查令十字街周邊9.6千米內的中心地帶的每一處位置。這是一個開始，但成功的候選者還得繼續挑戰自己，以確定許多其他回合的最佳路線是不是也在清單上，並記下他們此前可能漏記了的，或者也許是最近才建成的建築物和地標。事實上，即使是已經通過測試並獲得許可的倫敦出租車司機，也要繼續提升他們對倫敦街道的掌握。
由此而產生的記憶力和導航技能，讓人感到震驚，因此，對於有興趣瞭解這些現象，特別是瞭解人們如何學習導航技能的心理學家來說，倫敦出租車司機有著不可抗拒的吸引力。倫敦大學學院的神經系統科學家埃莉諾·馬圭爾（Eleanor Maguire）曾對出租車司機進行了迄今為止最深入的研究，那些研究也向我們揭示了訓練如何影響大腦。
大腦就像肌肉，越練越大
早在2000年，馬圭爾就發表了關於出租車司機的研究成果，那是她圍繞這一主題的最早研究成果之一。她利用核磁共振成像來觀察16位出租車司機的大腦，並將他們與另外50位男性的大腦進行比較，後者年齡與出租車司機相仿，但沒有從事出租車司機的職業。她特別觀察了海馬體，也就是大腦中涉及記憶發展、形狀像海馬的部位。通過空間導航和記住空間中事物的位置，尤其能夠激活海馬體（實際上，每個人都有兩個海馬體，它們分別位於大腦的兩側）。例如，那些在不同地方貯存食物的鳥類，必須能記住不同的位置，因此，和另一些與之有緊密親緣關係的、但不會在不同地方貯存食物的鳥類相比，前者的海馬體相對較大。更重要的是，至少在某些鳥類中，海馬體的大小十分靈活，有的大，有的小。有些鳥的海馬體因存儲食物的經驗增大了30%，人類是不是也一樣呢？
馬圭爾發現，在出租車司機的大腦之中，海馬體的一個特定部位比其他實驗對像更大，這個部位是海馬體的後部。此外，當出租車司機的時間越長，海馬體的後部也就越大。幾年之後，馬圭爾又進行了一項研究，將倫敦出租車司機與公共汽車司機進行對比。公共汽車司機也在倫敦開了好幾年車，不同的是，公共汽車司機幾年來只反覆走一條線路，不必去思考從甲地到乙地的最佳線路是什麼。馬圭爾發現，出租車司機的海馬體後部，明顯比公共汽車司機海馬體的同樣部位大得多。這其中的含義很清楚：不論是什麼原因導致海馬體後部的尺寸產生如此大的差別，都與駕駛汽車本身並沒有關係，而是與職業要求的導航技能有特定的關係。
不過，這一結論依然不夠嚴謹：也許研究中的出租車司機從一開始就擁有後部更大的海馬體，使得他們在倫敦尋找位置和路線更有優勢，而他們接受的這種廣泛的測試，只是一個淘汰程序，以重點關注符合條件的出租車司機。這些司機天生就能更好地學會在倫敦的大街小巷中熟練地穿梭。
馬圭爾運用十分簡單卻很有說服力的方法解答了上述這些懷疑：她追蹤觀察一組正在申請許可的出租車司機的情況，從他們接受培訓開始，直到他們要麼通過了測試，成為獲許可的出租車司機，要麼中途被淘汰並繼續從事其他職業。特別是，她招募了剛剛開始接受培訓、正在申請許可的79名出租車司機（全部都是男性）作為研究對象，另外招募了31名年齡相仿的男性作為控制組。她對所有人的大腦進行了掃瞄，發現正在申請許可的出租車司機與控制組成員之間的海馬體後部的大小並無差別。
四年後，她重新觀察了這兩組對象。這個時候，當初的79名申請許可的出租車司機中，已有41人獲得了許可，成為出租車司機，另外的38人則不再接受培訓，或者沒能通過測試。因此，此時參加對比的有三個小組：已經獲許可的出租車司機，他們對倫敦的街道已然十分熟悉，並通過了系列測試；曾接受培訓的出租車司機，他們對倫敦的街道並不十分熟悉；以及那些根本沒有接受過培訓的控制組成員。馬圭爾再度掃瞄了他們的大腦，並計算了每個人海馬體後部的尺寸。
研究結果讓她備感震驚。不過，如果她曾經測量過健身愛好者的肱二頭肌，本不應該對這些結果感到驚奇，但她沒有這樣做過，她只是測量了大腦中不同部位的尺寸。在接受過出租車司機培訓的那兩組實驗對像中，繼續參加培訓並成為獲許可的出租車司機的那些人，海馬體後部的體積明顯大一些。相反，中途不再參加培訓或者沒能通過出租車司機系列測試的人們，或是那些和出租車培訓項目毫無關係的控制組成員，其海馬體後部的尺寸沒有變化。幾年過去了，由於熟練掌握了倫敦的地理情況，獲許可的出租車司機的海馬體後部已經變大了，這是因為它負責空間導航。
2011年，馬圭爾發表了這項研究的成果，這也許是證明人類大腦為響應密集訓練而發展和改變的最引人關注的證據。此外，她的研究還有一層清晰的含義：獲許可的出租車司機的海馬體後部，潛藏著更多的神經元和其他組織，增強了他們的導航能力。你可以把倫敦出租車司機的海馬體後部想像成男性健美運動員經過高強度訓練之後的胳膊和肩膀。他們年復一年地訓練啞鈴、鞍馬、雙槓、自由體操，練就了一身的肌肉，而這些肌肉又與他們在那些不同器械上要做的各種運動完美匹配起來，實際上，這使得他們可以做各種體操動作，遠遠突破了他們剛開始訓練時的極限。出租車司機的海馬體後部也同樣「膨脹」，但其中充滿的是腦組織，而不是肌肉纖維。