https://frosthead.com

Kako ljudska eholokacija omogućuje ljudima da je vide bez upotrebe očiju

Kad šišmiš leti zrakom, brzo emitira niz visokih klikova - u vremenu čak 200 u sekundi - koji su po visini daleko više nego što ljudsko uho može čuti. Šišmiši, međutim, lako čuju te zvukove i analiziraju način na koji zvukovi odbijaju predmete iz njihove okoline prije nego što se vrate u uši. Slijedom znakova u glasnoći, smjeru i brzini kojom se ti zvukovi vraćaju, šišmiši mogu učinkovito vidjeti u crno-bijeloj tamnoj boji.

Povezani sadržaj

  • Čučci ovog soma su poput ultra osjetljivih pH traka

U posljednjih nekoliko godina, sve veća količina dokaza potvrdila je da su ljudi - i viđeni i slabovidni - sposobni za nešto slično. Za razliku od šišmiša (zajedno s dupinima, nazubljenim kitovima i nekoliko drugih vrsta sposobnih za eholokaciju), sposobnost nije urođena, ali brojni pokusi pokazuju da se neki ljudi, barem, mogu naučiti kako da se eholociraju.

Mnogi su ispitanici ove studije bili ljudi s oštećenjem vida koji su vremenom razvili sposobnost kao nužnost. Najpoznatiji je Daniel Kish, koji je izgubio vid kad mu je bilo godinu dana, ali napravio je naslove za penjanje planinama, vožnju bicikla i samostalan život u pustinji. Kish, koga su nazivali "stvarnim Batmanom", u stanju je izvršavati ove zadatke zbog svoje nevjerovatne sposobnosti „gledanja“ eholokacijom.

Kako to radi? Dijelom potaknuto gustim izvještavanjem o Kishovom talentu, prije nekoliko godina brojni laboratoriji i istraživačke grupe započeli su s istraživanjem ljudske eholokacije.

Otkrili su da iako nam nedostaju specijalizirane anatomske strukture koje su se evoluirale posebno za eholokaciju kod vrsta kao što su šišmiši, principi su uglavnom isti. Za početak, osoba mora napraviti buku, analognu visokom kliku šišmiša.

Većina eholokatora, uključujući Kish, klikaju vrhom jezika uz krov usta, privremeno stvarajući vakuum, koji stvara oštar popping zvuk kada se jezik izvuče. Studija iz Španjolske istraživača iz 2009. Godine, jedna od prvih o ljudskoj eholokaciji, otkrila je da je Kishov idiosinkratski klik posebno prikladan za eholokaciju: jezik povlači natrag, daleko od nepca, umjesto prema dolje. S vremenom praksa može dovesti do oštrijeg i čistijeg klika, što olakšava eholokaciju.

Ne možemo usporediti tih 200 klikova u sekundi koji su postigli šišmiši i delfini, ali to zaista nije potrebno. Kish, na primjer, jednostavno napravi zvuk klika svakih nekoliko sekundi, uz uluke tišine kad ne treba da slika novu sliku svoje okoline.

Odatle se zvučni valovi proizvedeni klikom emitiraju u naše okruženje brzinom od otprilike 1, 100 stopa u sekundi. Izbačeni u svim smjerovima, ti valovi odbijaju predmete, strukture i ljude oko eholokatora i vraćaju mu se u uši. Glasnoća povratnog klika mnogo je tiša od originala, ali oni koji imaju pravilan trening lako prepoznaju suptilan zvuk. Iako se može činiti nevjerojatnim analizirati ove zvučne valove kako bi se stvorila slika okoliša, neki od osnovnih principa u igri su koncepti na koje se već svakodnevno oslanjate.

Za jednu, postoji činjenica da imamo dva uha, jedno s obje strane glave, i na taj način (zabranjujući bilo kakva oštećenja) možemo čuti stereo, na isti način na koji nam par očiju omogućuje gledanje u stereo. U praksi to znači da nesvjesno uspoređujete glasnoću određenog zvuka u svakom uhu i pretpostavljate da je glasnija strana ona iz koje je zvuk dolazio. Na primjer, kada netko pozove vaše ime, obično znate okrenuti u pravom smjeru bez puno razmišljanja.

Na isti način, eholokatori mogu analizirati jačinu zvuka koji se vraćaju kako bi „vidjeli“ svoju okolinu. Ako jedna strana prima mnogo glasnije valove od druge, to pokazuje da se zvuk brže vraćao natrag i na taj način je uzeo kraći put - što ukazuje na prisustvo predmeta ili prepreke na toj strani.

Uz to, uvježbanom uhu povratni klik zvuči malo drugačije na temelju određenog predmeta iz kojeg se odbio. Vjerojatno ste primijetili da vaš glas zvuči drugačije u tepihoj, namještenoj sobi od prazne, popločane jedne. Kao što Kish ističe, teniska lopta koja se odbija od zida zvuči drugačije nego kad odbije grm. Uz dovoljno prakse, mogu se napraviti iste suptilne razlike u pogledu zvukova koji se vraćaju, slikajući svijet u cjelini.

To će zapravo biti lakše za one bez vida. 2011. godine, tim sa Sveučilišta u zapadnom Ontariju upotrijebio je fMRI (funkcionalno snimanje magnetskom rezonancom) kako bi ispitao temeljnu moždanu aktivnost koja se prvi put događa tijekom eholokacije. Zanimljivo je da su otkrili da je u dva eholokatora oštećenja vida čin generirao aktivnost u vizualnom korteksu, području mozga koji je uglavnom posvećen interpretaciji vizualnih informacija. Kad su testirali dvoje vidnih ljudi koji su bili novi u eholociranju, nisu otkrili nikakvu aktivnost na tom području, što implicira da su mozgovi dva eholokatora oštećenja vida nadoknadili nedostatak vida tako što su umjesto toga dodali dodatni kapacitet obrade.

Napredni eholokatori pokazali su pojačanu mentalnu aktivnost u dijelovima mozga koji su obično posvećeni vidu. Napredni eholokatori pokazali su pojačanu mentalnu aktivnost u dijelovima mozga koji su obično posvećeni vidu. (Slika putem Wikimedia Commons / Alan Thistle)

Da biste postali stručni eholokator potrebna je dugogodišnja praksa, ali istraživanje je pokazalo da čak sat vremena prakse može dati trenutne rezultate. U jednoj studiji, objavljenoj u svibnju, sudionici su vezali za oči i pitali ih da kažu koji je od dva diska postavljena ispred njih veći pomoću eholokacije. Vremenom su uspjeli prepoznati ispravan disk brzinom većom od slučajne.

I španjolski istraživački tim i Kish, u ulozi predsjednika Svjetske organizacije za pristup slijepima, rade na tome da pomognu većem broju ljudi da nauče umjetnost eholokacije. Istraživači razvijaju niz protokola kako bi početnicima omogućili početak vježbanja, dok Kish vodi radionice za osobe sa oštećenjem vida. „Dva sata dnevno u trajanju od nekoliko tjedana dovoljno su da se utvrdi imate li pred sobom objekt“, rekao je Juan Science Martínez, vodeći autor španske studije za Science Daily. "U roku od dva tjedna možete utvrditi razliku između stabala i kolnika."

Kako ljudska eholokacija omogućuje ljudima da je vide bez upotrebe očiju