Echolocation: οι άνθρωποι είναι σε θέση να «βλέπουν» με ήχο

2024 Συγγραφέας: Seth Attwood | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 16:02

Για κάποιους, αυτό μπορεί να φαίνεται πολύ, πολύ περίεργο, αλλά η ηχοεντοπισμός δεν είναι μόνο στις νυχτερίδες και στα δελφίνια (και σε ορισμένα άλλα ζώα), αλλά και στους ανθρώπους. Και δεν εννοούμε εδώ ειδικές συσκευές, αλλά την ικανότητα του ίδιου του ατόμου να πλοηγείται στο διάστημα, συλλαμβάνοντας την ανακλώμενη ηχώ.

Υπάρχουν πολλές ενδείξεις ότι οι τυφλοί χρησιμοποιούν την ηχοεντοπισμό για να βρουν κάτι ή να μην πέφτουν σε κάποιο είδος εμποδίου στο δρόμο τους - όπως οι φάλαινες, χτυπούν δυνατά τη γλώσσα τους για να ηχούν ότι υπάρχει μια καρέκλα στο δωμάτιο και κάνουν δεν χρειάζεται να σκύψετε ελαφρά για να μην χτυπήσετε από μια πολύ χαμηλή πόρτα.

Από τη μια πλευρά, κάτι τέτοιο θα μπορούσε να αναμενόταν: ο εγκέφαλος προσπαθεί να αντισταθμίσει την έλλειψη οπτικών πληροφοριών, οξύνοντας την ακοή όσο το δυνατόν περισσότερο. Φυσικά, οι άνθρωποι εξακολουθούν να απέχουν πολύ από τις νυχτερίδες, αλλά όσοι έχουν σοβαρά προβλήματα όρασης, η ικανότητα να ηχολογούν αυξάνεται σημαντικά. Ωστόσο, οι ικανότητες ηχοεντοπισμού στους ανθρώπους δεν έχουν μελετηθεί σχεδόν καθόλου λεπτομερώς και δεν ήταν πολύ σαφές σε ποιο βαθμό θα μπορούσαν να αναπτυχθούν.

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Durham, μαζί με συναδέλφους από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Αϊντχόβεν και το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ, αποφάσισαν να ανακαλύψουν πώς οι ικανότητες ηχοεντοπισμού επιτρέπουν στους τυφλούς να «βλέπουν» αντικείμενα γύρω τους. Στο πείραμα συμμετείχαν οκτώ άτομα που έχουν χάσει εδώ και καιρό την όρασή τους και κατάφεραν να επιτύχουν εντυπωσιακή επιτυχία στον ηχοεντοπισμό.

Τους οδήγησαν σε ένα δωμάτιο όπου δεν υπήρχε τίποτα άλλο παρά ένας δίσκος διαμέτρου 17,5 εκατοστών που καθόταν σε έναν στύλο, και ήταν ακριβώς η θέση αυτού του δίσκου που έπρεπε να μαντέψει. Μικρόφωνα προσαρτήθηκαν στους εθελοντές για να γνωρίζουν ακριβώς τι ήχους κάνουν οι ίδιοι και ποιοι ήχοι επιστρέφουν σε αυτούς. το ίδιο το δωμάτιο ήταν εντελώς ηχομονωμένο, δηλαδή τίποτα έξω δεν μπορούσε να παρεμβαίνει στο πείραμα. Ο τυφλός στεκόταν ακίνητος, αλλά η θέση του δίσκου άλλαξε: ήταν σε σχέση με αυτούς σε μια και μετά σε άλλη γωνία.

Ένα άρθρο στο Proceedings of the Royal Society B λέει ότι οι συμμετέχοντες στο πείραμα έκαναν κλικ στις γλώσσες τους με διαφορετικούς τρόπους - προσπαθώντας να προσδιορίσουν τη θέση του αντικειμένου, άλλαξαν την ένταση και τη συχνότητα των ήχων.

Αποδείχθηκε ότι το αντικείμενο ήταν καλύτερα «ορατό» σε αυτούς όταν ήταν ακριβώς μπροστά τους. Το άκουγαν επίσης καλά αν ήταν σε γωνία 45 ° ή και 90 ° (δηλαδή αρκετά από το πλάι). Αλλά ακόμα και όταν το αντικείμενο βρισκόταν πίσω από την πλάτη, οι εθελοντές μπορούσαν ακόμα να προσδιορίσουν τη θέση του χρησιμοποιώντας ηχοεντοπισμό, αν και με λιγότερη ακρίβεια. Για παράδειγμα, εάν η γωνία ήταν 135 ° - δηλαδή, ο δίσκος ήταν τοποθετημένος πίσω και στο πλάι - τότε η πιθανότητα ότι ένα άτομο θα προσδιορίσει με ακρίβεια τη θέση του ήταν 80%. Τέλος, όταν ο δίσκος τοποθετήθηκε ακριβώς πίσω από την πλάτη, η πιθανότητα να διερευνηθεί με ακρίβεια με ηχοεντοπισμό μειώθηκε στο 50%.

Από την άλλη πλευρά, εξακολουθεί να προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι ένας τυφλός μπορεί να γνωρίζει με τόση ακρίβεια ότι έχει κάτι πίσω του, ακούγοντας απλώς την ηχώ από τα δικά του κλικ της γλώσσας. Το πιο περίεργο ήταν ότι οι εθελοντές άκουσαν μια τόσο αχνή ηχώ, την οποία πιστεύεται ότι το ανθρώπινο αυτί δεν μπορεί πλέον να ακούσει. Και αυτό αποδεικνύει για άλλη μια φορά πόσο ευέλικτος είναι ο εγκέφαλός μας και πόσο μπορεί να προσαρμοστεί σε τέτοιες συνθήκες, στις οποίες, όπως φαίνεται, είναι απλά αδύνατο να προσαρμοστούμε.

Σε ένα νέο άρθρο που δημοσιεύτηκε στο Proceedings of the Royal Society B, η Tayler και ο συνάδελφός της Liam J. Norman γράφουν για το πώς αντιλαμβάνεται τον κόσμο γύρω τους ο εγκέφαλος των τυφλών που είναι έμπειροι στην ηχοεντοπισμό.

Υπάρχουν ειδικές περιοχές του φλοιού στον εγκέφαλο για σήματα από τις αισθήσεις.

Για παράδειγμα, οι πληροφορίες από τα μάτια φτάνουν κυρίως στον πρωτογενή οπτικό φλοιό στο πίσω μέρος του εγκεφάλου. Είναι γνωστό ότι κάτι σαν χάρτης της περιοχής εμφανίζεται στον πρωτογενή οπτικό φλοιό, δηλαδή όταν βλέπουμε δύο αντικείμενα σε κοντινή απόσταση, τότε οι περιοχές που βρίσκονται η μία δίπλα στην άλλη θα αντιδράσουν σε αυτά τα δύο αντικείμενα στον αμφιβληστροειδή - και όταν σήμα από τον αμφιβληστροειδή πηγαίνει στον εγκέφαλο, τότε δύο γειτονικές ζώνες ενεργοποιούνται επίσης στον οπτικό φλοιό.

Αποδείχθηκε ότι σε άτομα με ηχώ, ο οπτικός φλοιός αντιδρά με τον ίδιο τρόπο, αλλά στους ήχους. Οι συγγραφείς του έργου δημιούργησαν ένα πείραμα με άτομα με όραση, με τυφλούς που δεν χρησιμοποιούσαν το δικό τους ηχώ και με τυφλούς, που ήξεραν ήδη πολύ καλά πώς να πλοηγούνται στους ανακλώμενους ήχους. Τους επιτρεπόταν να ακούσουν ήχους που προέρχονταν από διαφορετικά σημεία του δωματίου και ταυτόχρονα παρακολουθούσαν την εγκεφαλική τους δραστηριότητα χρησιμοποιώντας μαγνητική τομογραφία.

Για όσους ήταν επαγγελματίες στον ηχοεντοπισμό, οι ήχοι ενεργοποίησαν τον οπτικό φλοιό και έτσι ένας χάρτης της περιοχής εμφανίστηκε στον φλοιό - σαν να είδε πραγματικά ο οπτικός φλοιός τον περιβάλλοντα χώρο. Αλλά για τους βλέποντες και τους τυφλούς που δεν χρησιμοποιούσαν ηχοεντοπισμό, δεν εμφανίστηκε κάρτα ήχου στον οπτικό φλοιό.