Echolokáció: az ember képes "látni" a hanggal

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

Egyesek számára ez nagyon-nagyon furcsának tűnhet, de az echolokáció nem csak a denevéreknél és a delfineknél (és néhány más állatnál), hanem az embereknél is előfordul. És itt nem a speciális eszközökre gondolunk, hanem az ember saját térbeli navigációs képességére, a visszaverődő visszhang rögzítésére.

Számos bizonyíték támasztja alá, hogy a vakok visszhangot használnak, hogy megtaláljanak valamit, vagy ne ütközzenek valamilyen akadályba útjuk során – például a bálnák erősen kattognak a nyelvükkel, hogy visszhangozzák, hogy van egy szék a szobában, és nem nem kell enyhén lehajolni, hogy ne üssön túl alacsony ajtónyílásból.

Egyrészt valami ilyesmire lehetett számítani: az agy igyekszik kompenzálni a vizuális információ hiányát, a lehető legjobban élesíteni a hallást. Természetesen az ember még mindig messze van a denevérektől, de a súlyos látásproblémákkal küzdőknél jelentősen megnő az echolocate képessége. Mindazonáltal az emberek echolokációs képességeit alig vizsgálták részletesen, és nem volt nagyon világos, hogy milyen mértékben fejleszthetőek.

A Durhami Egyetem kutatói az Eindhoveni Műszaki Egyetem és a Birminghami Egyetem munkatársaival együtt úgy döntöttek, hogy kiderítsék, hogyan teszik lehetővé az echolokációs képességek révén a vakok "látják" a körülöttük lévő tárgyakat. A kísérletben nyolc ember vett részt, akik már régóta elvesztették látásukat, és lenyűgöző sikert értek el az echolokáció terén.

Bevitték őket egy szobába, ahol nem volt más, mint egy 17,5 cm átmérőjű korong egy oszlopon, és csak ennek a korongnak a helyét kellett kitalálni. Mikrofonokat csatoltak az önkéntesekhez, hogy pontosan tudják, milyen hangokat adnak ki magukból, és milyen hangok jönnek vissza hozzájuk; maga a helyiség teljesen hangszigetelt volt, vagyis kívül semmi sem zavarhatta a kísérletet. A vakok mozdulatlanul álltak, de a korong helye megváltozott: az egyik, majd egy másik szögben volt hozzájuk képest.

A Proceedings of the Royal Society B egyik cikke azt írja, hogy a kísérletben részt vevők különböző módon csattogtatták a nyelvüket – próbálták meghatározni az objektum helyét, megváltoztatták a hangok hangerejét és frekvenciáját.

Kiderült, hogy a tárgy akkor volt a legjobban „látható” számukra, ha közvetlenül előttük van. Azt is jól hallották, ha 45°-os vagy akár 90°-os szögben volt (vagyis egészen oldalról). De még akkor is, ha az objektum a háta mögött volt, az önkéntesek akkor is meg tudták határozni a helyét visszhangvizsgálat segítségével, bár kisebb pontossággal. Például, ha a szög 135 ° volt - vagyis a korongot mögé és oldalra helyezték -, akkor annak a valószínűsége, hogy egy személy pontosan meghatározza a helyét, 80% volt. Végül, amikor a lemezt közvetlenül a háta mögé helyezték, annak valószínűsége, hogy az echolokációval pontosan szondázzák, 50%-ra csökkent.

Az viszont még mindig meglepő, hogy a vak ember csak a saját nyelvcsattogásaiból hallatszó visszhangot tudhatja ilyen pontossággal, hogy van mögötte valami. A legkülönösebb az volt, hogy az önkéntesek olyan halk visszhangot hallottak, amit a feltételezések szerint az emberi fül már nem hall. És ez ismét bizonyítja, hogy agyunk mennyire rugalmas, és mennyire képes alkalmazkodni olyan körülményekhez, amelyekhez úgy tűnik, egyszerűen lehetetlen alkalmazkodni.

A Proceedings of the Royal Society B folyóiratban megjelent új cikkben Tayler és kollégája, Liam J. Norman arról írnak, hogyan érzékeli az echolocationban jártas vakok agya a körülöttük lévő világot.

Az agyban a kéreg speciális területei vannak az érzékszervekből érkező jelek számára.

Például a szemből származó információ elsősorban az agy hátsó részében található elsődleges látókéregbe érkezik. Ismeretes, hogy az elsődleges látókéregben megjelenik valami, mint a terület térképe, vagyis amikor két egymáshoz közel eső objektumot látunk, akkor az egymás mellett elhelyezkedő területek reagálnak erre a két objektumra a retinán - és amikor a A retinából érkező jel az agyba kerül, majd két szomszédos zóna is aktiválódik a látókéregben.

Kiderült, hogy a visszhangszondával rendelkező embereknél a vizuális kéreg ugyanúgy reagál, csak a hangokra. A mű szerzői kísérletet állítottak fel látó emberekkel, vakokkal, akik nem használtak saját visszhanghangszórót, és vakokkal, akik már nagyon jól tudtak eligazodni a visszavert hangok alapján. Hallgathatták a szoba különböző helyeiről kiszűrődő hangokat, ugyanakkor mágneses rezonancia képalkotás segítségével figyelték agyi tevékenységüket.

Azok számára, akik profik voltak az echolokációban, a hangok aktiválták a látókérget, így a terület térképe megjelent a kéregben - mintha a vizuális kéreg valóban látná a környező teret. De a látók és a vakok számára, akik nem alkalmaztak echolokációt, nem jelent meg hangkártya a látókéregben.