Ехолокация: хората са в състояние да "виждат" със звук

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

За някои това може да изглежда много, много странно, но ехолокацията е не само при прилепите и делфините (и някои други животни), но и при хората. И тук нямаме предвид специални устройства, а собствената способност на човек да се ориентира в пространството, улавяйки отразеното ехо.

Има редица доказателства, че слепите хора използват ехолокация, за да намерят нещо или да не се блъснат в някакво препятствие по пътя си - като китове, те щракат силно с език, за да отекнат през ехото, че в стаята има стол, и правят не е нужно да се навеждате леко, за да не ударите от твърде ниска врата.

От една страна може да се очаква нещо подобно: мозъкът се опитва да компенсира липсата на визуална информация, изостряйки слуха възможно най-много. Разбира се, хората все още са далеч от прилепите, но тези, които имат сериозни проблеми със зрението, способността за ехолокация значително се увеличава. Независимо от това, ехолокационните способности при хората почти не са изследвани подробно и не е много ясно до каква степен могат да бъдат развити.

Изследователи от университета в Дърам, заедно с колеги от Техническия университет в Айндховен и Университета в Бирмингам, решиха да разберат как способностите за ехолокация позволяват на слепите хора да "виждат" предмети около себе си. В експеримента са участвали осем души, които отдавна са загубили зрението си и са успели да постигнат впечатляващ успех в ехолокацията.

Те бяха отведени в стая, където нямаше нищо освен диск с диаметър 17,5 см, седнал на стълб, и трябваше да се отгатне само местоположението на този диск. На доброволците бяха прикрепени микрофони, за да знаят какви точно звуци издават и какви звуци се връщат към тях; самата стая беше напълно звукоизолирана, тоест нищо отвън не можеше да попречи на експеримента. Щорите стояха неподвижни, но местоположението на диска се промени: той беше спрямо тях под един, после под друг ъгъл.

В статия в Proceedings of the Royal Society B се казва, че участниците в експеримента щракат с езици по различни начини – опитвайки се да определят местоположението на обекта, променят силата на звука и честотата на звуците.

Оказа се, че обектът е най-добре "видим" за тях, когато е точно пред тях. Те също го чуха добре, ако беше под ъгъл от 45 ° или дори 90 ° (тоест доста отстрани). Но дори когато обектът беше зад гърба, доброволците все още можеха да определят местоположението му с помощта на ехолокация, макар и с по-малка точност. Например, ако ъгълът е 135 ° - тоест дискът е поставен отзад и отстрани - тогава вероятността човек да определи точно местоположението му е 80%. И накрая, когато дискът беше поставен директно зад гърба, вероятността да бъде точно изследван чрез ехолокация спадна до 50%.

От друга страна, все още е изненадващо, че слепият човек може да знае с такава точност, че има нещо зад гърба си, просто слушайки ехото от собствените си щракания с език. Най-любопитното беше, че доброволците чуха толкова слабо ехо, което, както се смята, човешкото ухо вече не може да чуе. И това още веднъж демонстрира колко гъвкав е нашият мозък и колко е способен да се адаптира към такива условия, към които, изглежда, е просто невъзможно да се адаптира.

В нова статия, публикувана в Proceedings of the Royal Society B, Тейлър и нейният колега Лиъм Дж. Норман пишат за това как мозъкът на слепите хора, които са умели в ехолокацията, възприема света около тях.

Има специални зони на кората на мозъка за сигнали от сетивата.

Например, информацията от очите основно пристига в първичната зрителна кора в задната част на мозъка. Известно е, че в първичната зрителна кора се появява нещо като карта на областта, тоест когато видим два близко разположени обекта, тогава областите, разположени една до друга, ще реагират на тези два обекта на ретината - и когато сигналът от ретината отива към мозъка, след което две съседни зони също се активират във зрителната кора.

Оказа се, че при хора с ехолот зрителната кора реагира по същия начин, но на звуци. Авторите на творбата поставиха експеримент със зрящи хора, със слепи, които не са използвали собствен ехолот, и със слепи, които вече знаеха как да се ориентират много добре по отразените звуци. На тях им беше позволено да слушат звуци, които се излъчват от различни места в стаята и в същото време наблюдаваха мозъчната си дейност с помощта на магнитен резонанс.

За тези, които са били професионалисти в ехолокацията, звуците активират зрителната кора и така в кората се появява карта на областта - сякаш зрителната кора всъщност вижда околното пространство. Но за зрящите и слепите, които не са използвали ехолокация, в зрителната кора не се появи звукова карта.