Ехолокація — це не лише навичка дельфінів чи кажанів. Повірте, люди також можуть 'бачити' звуком, і це досить легко для навчання.

Ставши експертом у цій навичці, можна створити вражаюче точну ментальну карту навколишнього середовища, навіть без зору.

Найкращі ехолокатори можуть використовувати клацання своїх ротів або стукання своїх тростин, щоб отримати інформацію про навколишні об'єкти, їх розташування, розмір, відстань, форму та матеріал.

Нове дослідження надало перший детальний опис того, як людський мозок справляється з цим.

Результати показують, що з кожним відбитим ехом центральна нервова система поступово формує та уточнює своє уявлення про навколишній простір, зосереджуючись на деталях.

Іншими словами, мозок не покладається лише на одне ехо для сприйняття та навігації в середовищі, а використовує симфонію звуків, що повертаються. Більше того, інші дослідження показали, що мозок залучає візуальні шляхи, а також слухові, щоб розшифрувати ці сигнали.

Дослідження проводилися нейробіологами в Інституті досліджень зору Сміта-Кеттлвелла в Сан-Франциско, Каліфорнія. Вони порівняли 4 експертів з ехолокації з 21 учасником, який мав зір, але не мав досвіду в ехолокації.

У кожній сесії учасники носили електроенцефалографічні шапки для вимірювання активності мозку. Вони слухали в темряві послідовності до 11 синтетичних клацань, за якими слідували фальшиві ехо, що імітували звук, що відбивається від віртуального об'єкта в кімнаті.

Учасники повинні були визначити, де розташований цей віртуальний об'єкт, зліва чи справа, на основі ехо.

Як і підозрювали дослідники, учасники, які були експертами в ехолокації, значно краще визначали, де знаходився віртуальний об'єкт, отримуючи результати вище випадкових.

Учасники з зором, тим часом, вгадували з точністю не більше 50 відсотків.

Проте, трійка експертів, які стали сліпими раніше в житті, показала найкращі результати. Ці троє людей правильно визначали місцезнаходження віртуального об'єкта більше ніж 70 відсотків часу, навіть після того, як почули лише кілька клацань.

Результати свідчать про те, що рання сліпота може сприяти підвищеній чутливості до звуку. Цікаво, що коли віртуальний об'єкт знаходився далі праворуч або ліворуч від учасника, їм потрібно було менше клацань, щоб його знайти. Найкращий кут для людського мозку становив близько 45 градусів від середньої лінії.

Автори дослідження також виявили, що кожен повертаючийся звук стимулював просторові мережі мозку швидше, ніж попередній. Це може відображати те, як сенсорна інформація швидко витягується, інтегрується та уточнюється в єдину картину.

Дослідження невелике, але воно узгоджується з більш широкими доказами, що свідчать про те, що коли зору бракує, мозок може стати більш чутливим до просторових акустичних сигналів.

У двох експертів з ехолокації, які стали сліпими, спостерігалося "стрімке покращення" між сьомим і восьмим клацаннями.

Це дослідження є одним з перших, що використовує записи ЕЕГ для вивчення того, як людський мозок обробляє інформацію ехолокації від клацання до клацання. Хоча потрібно більше досліджень, щоб зрозуміти цю навичку, цей експеримент демонструє вражаючу гнучкість сприйнятливих систем мозку в умовах відсутності зору.

Пластичність мозку не слід недооцінювати.

Дослідження було опубліковано в eNeuro.