Echolocation: manusia dapat "melihat" dengan bunyi

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 16:12

Bagi sesetengah orang, ini mungkin kelihatan sangat, sangat pelik, tetapi echolocation bukan sahaja pada kelawar dan ikan lumba-lumba (dan beberapa haiwan lain), tetapi juga pada manusia. Dan kami tidak bermaksud di sini peranti khas, tetapi keupayaan seseorang sendiri untuk menavigasi di angkasa, menangkap gema yang dipantulkan.

Terdapat beberapa bukti bahawa orang buta menggunakan echolocation untuk mencari sesuatu atau tidak terserempak dengan beberapa jenis halangan dalam perjalanan mereka - seperti ikan paus, mereka mengklik lidah mereka kuat untuk bergema melalui gema bahawa terdapat kerusi di dalam bilik, dan melakukan tidak anda perlu membongkok sedikit supaya tidak terkena dari pintu yang terlalu rendah.

Di satu pihak, sesuatu seperti ini boleh dijangkakan: otak cuba mengimbangi kekurangan maklumat visual, mengasah pendengaran sebanyak mungkin. Sudah tentu, manusia masih jauh dari kelawar, tetapi mereka yang mempunyai masalah penglihatan yang teruk, keupayaan untuk echolocate meningkat dengan ketara. Namun begitu, kebolehan echolocation pada manusia hampir tidak dikaji secara terperinci, dan tidak begitu jelas sejauh mana ia boleh dibangunkan.

Penyelidik dari Universiti Durham, bersama-sama dengan rakan sekerja dari Universiti Teknikal Eindhoven dan Universiti Birmingham, memutuskan untuk mengetahui bagaimana kebolehan ekolokasi membolehkan orang buta "melihat" objek di sekeliling mereka. Eksperimen itu melibatkan lapan orang yang telah lama kehilangan penglihatan dan berjaya mencapai kejayaan yang mengagumkan dalam echolocation.

Mereka dibawa masuk ke dalam bilik di mana tiada apa-apa selain cakera berdiameter 17.5 cm yang duduk di atas tiang, dan hanya lokasi cakera ini yang perlu diteka. Mikrofon dipasang pada sukarelawan untuk mengetahui dengan tepat apa bunyi yang mereka buat sendiri dan apa bunyi yang kembali kepada mereka; bilik itu sendiri adalah kalis bunyi sepenuhnya, iaitu, tiada apa pun di luar boleh mengganggu percubaan. Orang buta berdiri tidak bergerak, tetapi lokasi cakera berubah: ia berkaitan dengan mereka pada satu, kemudian pada sudut lain.

Satu artikel dalam Prosiding Persatuan Diraja B mengatakan bahawa peserta dalam eksperimen itu mengklik lidah mereka dengan cara yang berbeza - cuba menentukan lokasi objek, mereka menukar kelantangan dan kekerapan bunyi.

Ternyata objek itu paling baik "kelihatan" kepada mereka apabila ia berada di hadapan mereka. Mereka juga mendengarnya dengan baik jika ia berada pada sudut 45 ° atau bahkan 90 ° (iaitu, agak dari sisi). Tetapi walaupun objek itu berada di belakang, para sukarelawan masih boleh menentukan lokasinya menggunakan echolocation, walaupun dengan kurang ketepatan. Sebagai contoh, jika sudut ialah 135 ° - iaitu cakera diletakkan di belakang dan di sisi - maka kebarangkalian seseorang akan menentukan lokasinya dengan tepat ialah 80%. Akhirnya, apabila cakera diletakkan terus di belakang belakang, kemungkinan disiasat dengan tepat oleh ekolokasi menurun kepada 50%.

Sebaliknya, masih menghairankan bahawa orang buta dapat mengetahui dengan tepat bahawa dia mempunyai sesuatu di belakangnya, hanya mendengar gema dari klik lidahnya sendiri. Perkara yang paling pelik ialah para sukarelawan mendengar gema yang begitu lemah, yang dipercayai telinga manusia tidak dapat mendengar lagi. Dan ini sekali lagi menunjukkan betapa fleksibelnya otak kita dan sejauh mana ia dapat menyesuaikan diri dengan keadaan sedemikian, yang, nampaknya, adalah mustahil untuk menyesuaikan diri.

Dalam artikel baharu yang diterbitkan dalam Proceedings of the Royal Society B, Tayler dan rakan sekerjanya Liam J. Norman menulis tentang bagaimana otak orang buta yang mahir dalam echolocation melihat dunia di sekeliling mereka.

Terdapat kawasan khas korteks dalam otak untuk isyarat daripada deria.

Sebagai contoh, maklumat dari mata terutamanya tiba di korteks visual utama di bahagian belakang otak. Adalah diketahui bahawa sesuatu seperti peta kawasan itu muncul dalam korteks visual primer, iaitu, apabila kita melihat dua objek yang jaraknya rapat, maka kawasan yang terletak bersebelahan antara satu sama lain akan bertindak balas terhadap kedua-dua objek ini pada retina - dan apabila isyarat dari retina pergi ke otak, kemudian dua zon bersebelahan juga diaktifkan dalam korteks visual.

Ternyata pada orang yang mempunyai bunyi gema, korteks visual bertindak balas dengan cara yang sama, tetapi kepada bunyi. Pengarang karya itu membuat percubaan dengan orang yang dapat melihat, dengan orang buta yang tidak menggunakan pembunyi gema mereka sendiri, dan dengan orang buta, yang sudah tahu cara mengemudi dengan bunyi yang dipantulkan dengan sangat baik. Mereka dibenarkan mendengar bunyi yang terpancar dari tempat yang berbeza di dalam bilik dan pada masa yang sama memantau aktiviti otak mereka menggunakan pengimejan resonans magnetik.

Bagi mereka yang mahir dalam echolocation, bunyi mengaktifkan korteks visual, dan supaya peta kawasan itu muncul dalam korteks - seolah-olah korteks visual benar-benar melihat ruang sekeliling. Tetapi bagi mereka yang rabun dan buta yang tidak menggunakan ekolokasi, tiada kad bunyi muncul dalam korteks visual.