Ekolokalisering: människor kan "se" med ljud

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

För vissa kan detta verka väldigt, väldigt konstigt, men ekolokalisering är inte bara hos fladdermöss och delfiner (och vissa andra djur), utan även hos människor. Och vi menar inte här speciella enheter, utan en persons egen förmåga att navigera i rymden och fånga det reflekterade ekot.

Det finns ett antal bevis på att blinda människor använder ekolokalisering för att hitta något eller inte stöter på något slags hinder på vägen - som valar klickar de hårt med tungan för att eka genom ekot att det finns en stol i rummet, och gör inte behöver du böja dig något för att inte slå från en för låg dörröppning.

Å ena sidan kan något sådant förväntas: hjärnan försöker kompensera för bristen på visuell information, skärpa hörseln så mycket som möjligt. Naturligtvis är människor fortfarande långt ifrån fladdermöss, men de som har allvarliga synproblem ökar förmågan att ekolokalisera avsevärt. Ändå har ekolokaliseringsförmågor hos människor knappast studerats i detalj, och det var inte särskilt klart i vilken utsträckning de kunde utvecklas.

Forskare från University of Durham, tillsammans med kollegor från Technical University of Eindhoven och University of Birmingham, bestämde sig för att ta reda på hur ekolokaliseringsförmågor tillåter blinda människor att "se" föremål runt dem. Experimentet involverade åtta personer som länge har förlorat synen och lyckats nå imponerande framgångar i ekolokalisering.

De fördes in i ett rum där det inte fanns något annat än en skiva på 17,5 cm i diameter som satt på en stolpe, och det var bara platsen för denna skiva som skulle gissas. Mikrofoner kopplades till volontärerna för att veta exakt vilka ljud de själva gör och vilka ljud som kommer tillbaka till dem; rummet i sig var helt ljudisolerat, det vill säga inget utanför kunde störa experimentet. Persiennen stod orörlig, men skivans placering förändrades: den var i förhållande till dem i en, sedan i en annan vinkel.

En artikel i Proceedings of the Royal Society B säger att deltagarna i experimentet klickade med tungan på olika sätt - när de försökte bestämma objektets plats ändrade de volymen och frekvensen av ljud.

Det visade sig att föremålet var bäst "synligt" för dem när det var rakt framför dem. De hörde det också bra om det var i en vinkel på 45° eller till och med 90° (det vill säga ganska från sidan). Men även när föremålet var bakom ryggen kunde frivilliga fortfarande bestämma dess plats med hjälp av ekolokalisering, om än med mindre noggrannhet. Till exempel, om vinkeln var 135 ° - det vill säga skivan placerades bakom och på sidan - då var sannolikheten för att en person exakt skulle bestämma sin plats 80%. Slutligen, när skivan placerades direkt bakom ryggen, minskade sannolikheten för att bli exakt avsökt av ekolokalisering till 50 %.

Å andra sidan är det fortfarande förvånande att en blind person med sådan noggrannhet kan veta att han har något bakom sig, bara lyssnar på ekot från sina egna tungklick. Det mest märkliga var att de frivilliga hörde ett så svagt eko, som man tror att det mänskliga örat inte längre kan höra. Och detta visar återigen hur flexibel vår hjärna är och hur mycket den kan anpassa sig till sådana förhållanden, som det verkar helt enkelt är omöjligt att anpassa sig till.

I en ny artikel publicerad i Proceedings of the Royal Society B skriver Tayler och hennes kollega Liam J. Norman om hur hjärnan hos blinda människor som är skickliga på ekolokalisering uppfattar världen omkring dem.

Det finns speciella områden av cortex i hjärnan för signaler från sinnena.

Till exempel kommer information från ögonen främst till den primära synbarken på baksidan av hjärnan. Det är känt att något som en karta över området dyker upp i den primära visuella cortexen, det vill säga när vi ser två tätt placerade objekt, då kommer områdena som ligger bredvid varandra att reagera på dessa två objekt på näthinnan - och när signal från näthinnan går till hjärnan, då aktiveras även två intilliggande zoner i synbarken.

Det visade sig att hos personer med ekolod reagerar den visuella cortex på samma sätt, men på ljud. Författarna till verket satte upp ett experiment med seende människor, med blinda som inte använde sitt eget ekolod och med blinda, som redan visste hur de skulle navigera efter de reflekterade ljuden. De fick lyssna på ljud som utgick från olika ställen i rummet och övervakade samtidigt sin hjärnaktivitet med hjälp av magnetresonanstomografi.

För de som var proffs på ekolokalisering aktiverade ljud den visuella cortex, och så att en karta över området dök upp i cortex - som om den visuella cortex faktiskt såg det omgivande rummet. Men för seende och blinda som inte använde ekolokalisering dök inget ljudkort upp i synbarken.