Echolokacija: žmonės gali „matyti“garsu

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Kai kam tai gali pasirodyti labai labai keista, tačiau echolokacija būdinga ne tik šikšnosparniams ir delfinams (ir kai kuriems kitiems gyvūnams), bet ir žmonėms. Ir čia turime omenyje ne specialius įrenginius, o paties žmogaus gebėjimą naršyti erdvėje, fiksuojant atsispindėjusį aidą.

Yra daugybė įrodymų, kad aklieji naudoja echolokaciją, norėdami ką nors rasti arba neatsitrenkti į kokią nors kliūtį savo kelyje – kaip banginiai, jie sunkiai spragteli liežuviu, kad per aidą aidėtų, kad kambaryje yra kėdė, ir daro. nereikia šiek tiek pasilenkti, kad nepataikytų iš per žemų durų.

Viena vertus, galima būtų tikėtis kažko panašaus: smegenys stengiasi kompensuoti vaizdinės informacijos trūkumą, kiek įmanoma paaštrina klausą. Žinoma, žmonėms dar toli iki šikšnosparnių, tačiau tiems, kurie turi rimtų regėjimo problemų, gebėjimas echolokuoti žymiai padidėja. Nepaisant to, žmonių echolokacijos gebėjimai vargu ar buvo išsamiai ištirti, ir nebuvo labai aišku, kokiu mastu jie gali būti išvystyti.

Durhamo universiteto mokslininkai kartu su kolegomis iš Eindhoveno technikos ir Birmingemo universitetų nusprendė išsiaiškinti, kaip echolokacijos gebėjimai leidžia akliesiems „matyti“aplink juos esančius objektus. Eksperimente dalyvavo aštuoni žmonės, kurie seniai prarado regėjimą ir sugebėjo pasiekti įspūdingos sėkmės echolokacijos srityje.

Jie buvo nunešti į patalpą, kurioje buvo tik 17,5 cm skersmens diskas, sėdėjęs ant stulpo, ir tereikia atspėti šio disko vietą. Prie savanorių buvo pritvirtinti mikrofonai, siekiant tiksliai žinoti, kokius garsus jie patys skleidžia ir kokie garsai jiems grįžta; pati patalpa buvo visiškai nepralaidi garsui, tai yra niekas lauke negalėjo trukdyti eksperimentui. Aklieji stovėjo nejudėdami, tačiau disko vieta pasikeitė: jis buvo jų atžvilgiu vienu, paskui kitu kampu.

Straipsnyje Proceedings of the Royal Society B rašoma, kad eksperimento dalyviai skirtingais būdais spustelėjo liežuvius – bandydami nustatyti objekto vietą jie keitė garsų stiprumą ir dažnį.

Paaiškėjo, kad objektas jiems geriausiai „matomas“, kai buvo tiesiai priešais juos. Jie taip pat gerai girdėjo, jei jis buvo 45 ° ar net 90 ° kampu (tai yra, gana iš šono). Tačiau net tada, kai objektas buvo už nugaros, savanoriai vis tiek galėjo nustatyti jo vietą naudodami echolokaciją, nors ir mažesniu tikslumu. Pavyzdžiui, jei kampas buvo 135 ° – tai yra, diskas buvo padėtas už ir į šoną – tada tikimybė, kad žmogus tiksliai nustatys jo vietą, buvo 80%. Galiausiai, kai diskas buvo dedamas tiesiai už nugaros, tikimybė, kad bus tiksliai aptiktas echolokacija, sumažėjo iki 50%.

Kita vertus, vis dar stebina tai, kad aklas žmogus gali tokiu tikslumu žinoti, kad jam kažkas už nugaros, tik klausydamas aido iš savo paties liežuvio spragtelėjimų. Įdomiausia, kad savanoriai išgirdo tokį silpną aidą, kurio, manoma, žmogaus ausis nebegirdi. Ir tai dar kartą parodo, kokios lanksčios yra mūsų smegenys ir kiek jos geba prisitaikyti prie tokių sąlygų, prie kurių, atrodytų, tiesiog neįmanoma prisitaikyti.

Naujame straipsnyje, paskelbtame žurnale Proceedings of the Royal Society B, Tayler ir jos kolega Liamas J. Normanas rašo apie tai, kaip aklųjų, puikiai išmanančių echolokaciją, smegenys suvokia juos supantį pasaulį.

Smegenyse yra specialios žievės sritys, skirtos signalams iš pojūčių.

Pavyzdžiui, informacija iš akių pirmiausia patenka į pirminę regos žievę, esančią užpakalinėje smegenų dalyje. Yra žinoma, kad pirminėje regėjimo žievėje atsiranda kažkas panašaus į srities žemėlapį, tai yra, kai matome du arti vienas kito esančius objektus, tada viena šalia kitos esančios sritys reaguos į šiuos du objektus tinklainėje – ir kai signalas iš tinklainės patenka į smegenis, tada dvi gretimos zonos taip pat aktyvuojamos regos žievėje.

Paaiškėjo, kad žmonių, turinčių echolotą, regos žievė reaguoja taip pat, bet į garsus. Kūrinio autoriai atliko eksperimentą su reginčiais žmonėmis, su aklaisiais, kurie nesinaudojo savo echolotu, ir su aklaisiais, kurie jau puikiai mokėjo orientuotis pagal atsispindinčius garsus. Jiems buvo leista klausytis garsų, sklindančių iš skirtingų kambario vietų, ir tuo pačiu stebėti savo smegenų veiklą naudojant magnetinio rezonanso tomografiją.

Tiems, kurie buvo echolokacijos profesionalai, garsai suaktyvindavo regimąją žievę ir taip žievėje atsirasdavo vietovės žemėlapis – tarsi regos žievė iš tikrųjų matytų supančią erdvę. Tačiau regintiems ir neregiams, kurie nenaudojo echolokacijos, regos žievėje neatsirado garso plokštė.