14.11.2014

Эхолокация у людей

Ориентироваться по звукам умеют не только летучие мыши и дельфины, но и некоторые люди. Недавно механизм работы "человеческой эхолокации" расшифровали исследователи из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана. Статья, посвящённая этому механизму, вышла в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Эхолокацию у людей нашли довольно давно — в 1950-х. Обычно ей могли пользоваться люди, слепые практически с рождения. Самый известный пример человека-летучей мыши — Дэниэл Киш. Потерявший зрение из-за ретинобластомы (рака сетчатки), он еще будучи маленьким мальчиком понял, что может определять высоту, на которую забирается по стволу дерева, слушая эхо от звуков щелчков, которые издает с помощью языка. Сейчас он умеет далеко не только лазать по деревьям, но ещё, например, кататься на велосипеде, применяя всё ту же технику "человеческой эхолокации".

Киш — не единственный пример слепого, который пользуется таким методом навигации, и не он один самостоятельно открыл для себя эхолокацию. Вопрос в том, как работает такая техника, на какую информацию она опирается.

Логично предположить, что люди, как и животные, при эхолокации пользуются сигналами от органов слуха. Однако, например, у летучих мышей ушные раковины подвижны, а значит, животное может ориентировать их в соответствии с направлением своего движения и за счет этого лучше улавливать звуки. У людей, наоборот, уши практически неподвижны.

Чтобы проверить, каким образом люди-эхолокаторы обходят это препятствие, исследователи из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана пригласили 8 студентов с нормальным зрением поучаствовать в следующем эксперименте. В течение нескольких недель испытуемые должны были надевать повязки на глаза во время обучения "слепой" ходьбе по прямому коридору. Как и Киш, они учились щелкать языком с определенной частотой и высотой звука и анализировать эхо от этих звуков. За 2-3 недели все участники смогли вполне удовлетворительно освоить технику эхолокации и научились уверенно проходить коридор шириной 2,5 и длиной 27 метров, не натыкаясь на стены.

Следующим этапом было освоение виртуального коридора, аналогичного по параметрам. Испытуемые в это время сидели в креслах в наушниках, через которые прослушивали свои же навигационные щелчки. Специальная программа имитировала акустику настоящего коридора. Такая модель была вполне реалистичной: двое слепых, обученных эхолокации, смогли с ее помощью преодолеть всю длину виртуального коридора. Для прохождения дистанции испытуемые использовали джойстик.

В одной серии экспериментов, согласно условиям, положение тела и головы испытуемых не должны были меняться. В другой серии постоянной была ориентация виртуального коридора, а тело можно было перемещать как угодно. Удивительно, но в первом случае результаты участников оказались значительно хуже, чем когда они могли помогать восприятию щелчков движениями тела. Лишенные возможности менять положение головы и туловища, испытуемые натыкались на воображаемые стены и не могли взять верное направление после однажды совершённой ошибки.

Таким образом, люди, пользуясь своеобразным методом эхолокации, компенсируют движениями тела неизменное положение ушных раковин.

Авторы работы говорят, что навигация в виртуальном пространстве — способ изучения эхолокации, в некотором роде уникальный. Он применим только для людей: животные не могут держать в руках джойстик и уж тем более осознанно управлять им. А мы, в свою очередь, зная механизм эхолокации у человека, можем обучить ей множество слепых, чтобы они более уверенно ориентировались в мире зрячих. Ведь это, как оказалось, не требует много времени.

Светлана Ястребова

Источники:

1. polit.ru