https://frosthead.com

Kako človeška eholokacija omogoča, da jo ljudje vidijo, ne da bi si ogledali oči

Ko netopir leti po zraku, hitro oddaja niz visokih klikov - v časih kar 200 na sekundo -, ki so po višini višji kot to čuti človeško uho. Netopirji te zvoke zlahka slišijo in analizirajo, kako zvoki odbijajo predmete v njihovi okolici, preden se vrnejo v ušesa. Če sledite glasnosti, smeri in hitrosti, s katero se ti zvoki vrnejo, lahko netopirji učinkovito vidijo v temno temnem tonu.

Sorodne vsebine

  • Whiskerji tega mačka so kot ultra občutljivi pH trakovi

V zadnjih letih je vse več dokazov potrdilo, da so ljudje - tako vidni in slabovidni - sposobni česa podobnega. Za razliko od netopirjev (skupaj z delfini, zobatimi kiti in več drugimi vrstami, sposobnimi eholokacije) ta sposobnost ni prirojena, vendar številni poskusi vsaj kažejo, da se nekateri ljudje lahko naučijo, kako se eholocirati.

Številni predmeti teh raziskav so bili ljudje z okvaro vida, ki so sposobnost sčasoma razvili kot nujnost. Najbolj znan je Daniel Kish, ki je izgubil vid, ko je bil star eno leto, vendar je posnel naslove za plezanje po gorah, vožnjo s kolesi in bivanje sam v puščavi. Kish, ki so ga poimenovali "Batman v resničnem življenju", je sposoben izvajati te naloge zaradi svoje nezaslišane sposobnosti »videnja« z eholokacijo.

Kako to počne? Številni laboratoriji in raziskovalne skupine so pred nekaj leti nagovarjale velik odmev Kish-ovega talenta, ki je začel preiskovati človeško eholokacijo na splošno.

Ugotovili so, da čeprav nam primanjkuje specializiranih anatomskih struktur, ki so se razvile posebej za eholokacijo pri vrstah, kot so netopirji, so načela v glavnem enaka. Za začetek mora človek oddajati hrup, podoben velikemu kliku palice.

Večina eholokatorjev, vključno s Kishom, naredi klik tako, da konico jezika zaskoči ob strehi ust, začasno ustvari vakuum, ki sproži oster pokalni zvok, ko se jezik izvleče. Študija iz Španije iz leta 2009, ena prvih človeških eholokacij, je ugotovila, da je Kišov idiosinkratski klik še posebej primeren za eholokacijo: jezik potegne nazaj, stran od nepca, namesto navzdol. Sčasoma praksa lahko privede do ostrejšega, čistejšega klika, kar olajša eholokacijo.

Ne moremo se ujemati z 200 kliki na sekundo, ki jih dosežejo netopirji in delfini, vendar to res ni potrebno. Kish, na primer, vsakih nekaj sekund preprosto sproži klic, z vmesnimi tišinami, ko mu ni treba dobiti nove slike o svoji okolici.

Od tam se zvočni valovi, ki jih povzroči klik, oddajajo v naše okolje s hitrostjo približno 1, 100 čevljev na sekundo. Ti valovi, odbiti v vse smeri, odbijajo predmete, strukture in ljudi okoli eholokatorja in prihajajo nazaj v njegova ušesa. Glasnost povratnega klika je precej tišja od izvirnika, toda tisti s pravilnim treningom zlahka prepoznajo subtilen zvok. Čeprav se zdi, da bi lahko analizirali te zvočne valove, da bi ustvarili sliko iz okolja, neverjetno, so nekatera osnovna načela v igri koncepti, na katere se že vsak dan zanašate.

Za eno je dejstvo, da imamo dve ušesi, eno na obeh straneh glave, in tako lahko (s kakršno koli okvaro) slišimo stereo, enako kot nam omogočata par oči, da vidimo v stereo. V praksi to pomeni, da nezavedno primerjate glasnost določenega zvoka v vsakem ušesu in domnevate, da je glasnejša stran tista, iz katere je zvok prišel. Ko na primer nekdo pokliče vaše ime, navadno veste, da zavijete v pravo smer brez velikega razmišljanja.

Na enak način lahko odmevniki analizirajo glasnost povratnih zvočnih valov, da "vidijo" svojo okolico. Če ena stran sprejema veliko glasnejše valove kot druga, to pokaže, da se je zvok odbil hitreje in je zato nadaljeval krajšo pot - kar kaže na prisotnost predmeta ali ovire na tej strani.

Poleg tega se na izurjeno uho vrnejoč klik sliši nekoliko drugače glede na določen predmet, iz katerega se je odbil. Verjetno ste opazili, da se vaš glas v preprogi, opremljeni sobi sliši drugače kot prazna, obložena s ploščicami. Kot poudarja Kish, se teniška žoga, ki se odbija ob steno, sliši drugače kot takrat, ko odbija grm. Z dovolj prakse lahko naredimo enake subtilne razlike glede vrnejočih se zvokov klikov, ki slikajo svet na splošno.

To bi lahko dejansko bilo lažje tistim brez vida. Leta 2011 je ekipa z univerze v Zahodnem Ontariu uporabila fMRI (funkcionalno slikanje z magnetno resonanco), da je preizkusila osnovno možgansko aktivnost, ki se med eholokacijo prvič dogaja. Zanimivo je, da so ugotovili, da je v dveh eholokatorjih z okvaro vida dejanje ustvarilo aktivnost v vidni skorji, možganskem območju, ki je večinoma namenjeno interpretaciji vizualnih informacij. Ko so preizkušali dva vidna človeka, ki sta bila nova odmeva, pa nista našla nobene aktivnosti na tem področju, kar pomeni, da so možgani obeh eholokatorjev z okvaro vida nadoknadili pomanjkanje vida, namesto da bi namesto tega namenili dodatno zmogljivost obdelave.

Napredni eholokatorji so pokazali povečano miselno aktivnost v delih možganov, običajno namenjenih za vid. Napredni eholokatorji so pokazali povečano miselno aktivnost v delih možganov, običajno namenjenih za vid. (Slika prek Wikimedia Commons / Alan Thistle)

Če želite postati strokovni odmevnik, potrebujemo dolgoletno prakso, toda raziskave so pokazale, da lahko tako rekoč eno uro prakse prinesejo takojšnje rezultate. V eni od raziskav, objavljenih v maju, so udeleženci zavezali z očmi in jih prosili, da povejo, kateri od dveh plošč pred njimi je bil večji z uporabo eholokacije. Sčasoma so uspeli prepoznati pravi disk s hitrostmi, boljšimi od naključja.

Španska raziskovalna ekipa in Kish v vlogi predsednika organizacije World Access for the Blind si prizadevata, da bi se več ljudi naučilo umetnosti eholokacije. Raziskovalci razvijajo vrsto protokolov, da bi novinci lahko začeli vaditi, medtem ko Kish izvaja delavnice za slabovidne. "Dve uri na dan v nekaj tednih sta dovolj, da lahko ločimo, ali imate pred seboj kakšen predmet, " je za Science Daily povedal Juan Antonio Martínez, glavni avtor španske študije . "V naslednjih dveh tednih lahko ugotovite razliko med drevesi in pločniki."

Kako človeška eholokacija omogoča, da jo ljudje vidijo, ne da bi si ogledali oči