Echolokácia: ľudia sú schopní „vidieť“zvukom

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Niekomu sa to môže zdať veľmi, veľmi zvláštne, ale echolokácia nie je len u netopierov a delfínov (a niektorých iných zvierat), ale aj u ľudí. A nemáme tu na mysli špeciálne zariadenia, ale vlastnú schopnosť človeka navigovať v priestore, zachytávajúc odrazenú ozvenu.

Existuje množstvo dôkazov, že slepí ľudia používajú echolokáciu, aby niečo našli alebo nenarazili na nejakú prekážku na svojej ceste – ako napríklad veľryby, silno klikajú jazykom, aby sa ozvali cez ozvenu, že v miestnosti je stolička a Nemusíte sa mierne zohnúť, aby ste neudreli z príliš nízkych dverí.

Na jednej strane by sa niečo také dalo očakávať: mozog sa snaží kompenzovať nedostatok vizuálnych informácií, čo najviac zostruje sluch. Samozrejme, ľudia sú stále ďaleko od netopierov, ale tí, ktorí majú vážne problémy so zrakom, schopnosť echolokácie sa výrazne zvyšuje. Napriek tomu sa echolokačné schopnosti u ľudí sotva podrobne skúmali a nebolo veľmi jasné, do akej miery sa dajú rozvinúť.

Vedci z Durhamskej univerzity sa spolu s kolegami z Technickej univerzity v Eindhovene a Birminghamskej univerzity rozhodli zistiť, ako echolokačné schopnosti umožňujú nevidiacim „vidieť“predmety okolo seba. Experimentu sa zúčastnilo osem ľudí, ktorí už dávno stratili zrak a podarilo sa im dosiahnuť pôsobivý úspech v echolokácii.

Boli vzatí do miestnosti, kde na tyči nebolo nič iné ako kotúč s priemerom 17,5 cm a bolo treba uhádnuť len umiestnenie tohto kotúča. K dobrovoľníkom boli pripojené mikrofóny, aby presne vedeli, aké zvuky sami vydávajú a aké zvuky sa im vracajú; samotná miestnosť bola úplne zvukotesná, to znamená, že nič vonku nemohlo prekážať experimentu. Roleta stála nehybne, ale umiestnenie kotúča sa zmenilo: bol vo vzťahu k nim v jednom a potom v inom uhle.

Článok v časopise Proceedings of the Royal Society B hovorí, že účastníci experimentu klikali jazykmi rôznymi spôsobmi – snažili sa určiť polohu objektu, menili hlasitosť a frekvenciu zvukov.

Ukázalo sa, že objekt bol pre nich najlepšie „viditeľný“, keď bol priamo pred nimi. Dobre počuli aj to, ak to bolo pod uhlom 45° alebo aj 90° (teda celkom zboku). Ale aj keď bol objekt za chrbtom, dobrovoľníci mohli stále určiť jeho polohu pomocou echolokácie, aj keď s menšou presnosťou. Napríklad, ak bol uhol 135 ° - to znamená, že disk bol umiestnený za a na boku - potom pravdepodobnosť, že osoba presne určí jeho polohu, bola 80%. Nakoniec, keď bol disk umiestnený priamo za chrbtom, pravdepodobnosť presného snímania echolokáciou klesla na 50%.

Na druhej strane je stále prekvapujúce, že nevidomý vie s takou presnosťou vedieť, že už má niečo za sebou, len počúva ozvenu z vlastných jazýčkov. Najzaujímavejšie bolo, že dobrovoľníci počuli takú slabú ozvenu, ktorú, ako sa verí, ľudské ucho už nepočuje. A to opäť dokazuje, aký flexibilný je náš mozog a ako veľmi sa dokáže prispôsobiť takým podmienkam, ktorým sa, zdá sa, jednoducho nedá prispôsobiť.

V novom článku publikovanom v Proceedings of the Royal Society B Tayler a jej kolega Liam J. Norman píšu o tom, ako mozog nevidomých ľudí, ktorí sú zbehlí v echolokácii, vníma svet okolo seba.

V mozgu sú špeciálne oblasti kôry pre signály zo zmyslov.

Napríklad informácie z očí primárne prichádzajú do primárnej zrakovej kôry v zadnej časti mozgu. Je známe, že niečo ako mapa oblasti sa objaví v primárnej zrakovej kôre, to znamená, že keď vidíme dva blízko seba vzdialené objekty, potom oblasti umiestnené vedľa seba budú reagovať na tieto dva objekty na sietnici - a keď signál zo sietnice ide do mozgu, potom sa aktivujú aj dve susedné zóny vo zrakovej kôre.

Ukázalo sa, že u ľudí s echolotom zraková kôra reaguje rovnako, ale na zvuky. Autori diela pripravili experiment s vidiacimi ľuďmi, s nevidiacimi, ktorí nepoužívali vlastný echolot, a s nevidiacimi, ktorí sa už podľa odrazených zvukov vedeli veľmi dobre orientovať. Bolo im umožnené počúvať zvuky, ktoré vychádzali z rôznych miest v miestnosti a zároveň sledovať ich mozgovú aktivitu pomocou magnetickej rezonancie.

Pre tých, ktorí boli profíkmi v echolokácii, zvuky aktivovali zrakovú kôru, a tak sa v kôre objavila mapa oblasti – ako keby zraková kôra skutočne videla okolitý priestor. Ale pre vidiacich a tých nevidomých, ktorí nepoužívali echolokáciu, sa vo zrakovej kôre neobjavila žiadna zvuková karta.