Kun lepakko lentää ilman läpi, se lähettää nopeasti sarjan korkeita napsautuksia - toisinaan jopa 200 sekunnissa -, jotka ovat paljon korkeammat kuin ihmisen korva kuulee. Lepakot kuitenkin kuulevat nämä äänet helposti ja analysoivat tapaa, jolla äänet poistuvat ympäristöstä olevista esineistä ennen paluuta korviinsa. Seuraamalla viitteitä äänenvoimakkuudessa, suunnassa ja nopeudessa, jolla nämä äänet palautuvat, lepakot näkevät tehokkaasti sävelkorkeuden mustana pimeänä.
Asiaan liittyvä sisältö
- Tämä monni's viikset ovat kuin erittäin herkkiä pH-kaistaleita
Viime vuosina kasvava määrä todisteita on vahvistanut, että ihmiset - sekä näkö- että näkövammaiset - kykenevät jotain vastaavaa. Toisin kuin lepakot (yhdessä delfiinien, hammasvalaiden ja useiden muiden, paikantamiseen kykenevien lajien kanssa), kyky ei ole luontainen, mutta useat kokeet osoittavat, että jotkut ihmiset ainakin osaavat opettaa itseään kaiutumaan.
Monet näiden tutkimusten kohteista ovat olleet näkövammaisia ihmisiä, jotka kehittävät kyvyn ajan myötä tarpeeksi. Kuuluisin on Daniel Kish, joka menetti näkökykyään ollessaan vanha, mutta on kirjoittanut otsikoita vuorille kiipeilyyn, pyöräilyyn ja yksin asumiseen erämaassa. Kish, jota on kutsuttu "tosielämän Batmaniksi" kykenee suorittamaan nämä tehtävät, koska hänellä on tuntematon kyky "nähdä" kaikujen avulla.
Kuinka hän tekee sen? Useat laboratoriot ja tutkimusryhmät aloittivat tutkimuksen ihmisen kaikuista yleensä muutama vuosi sitten, mikä johtui osittain Kishin kykyjen korkeasta profiilista.
He ovat havainneet, että vaikka meistä puuttuu erikoistuneita anatomisia rakenteita, jotka ovat kehittyneet erityisesti kaikujen määrittämiseen muun muassa lahroissa, periaatteet ovat suurelta osin samat. Aloittaaksesi ihmisen on tehtävä ääni, joka on analoginen lepakon korkean napsautuksen kanssa.
Suurin osa kaiunpoistajista, mukaan lukien Kish, saa napsautuksen napsauttamalla kielen kärkeä suun kattoa vasten, muodostaen väliaikaisesti tyhjiön, joka antaa terävän popping-äänen kielen vetäessäsi pois. Espanjan tutkijoiden vuonna 2009 suorittamassa tutkimuksessa, joka oli yksi ensimmäisistä ihmisen kaikuasennuksesta, havaittiin, että Kishin omaperäinen napsautus on erityisen sopiva kaikupaikkaan: hän vetää kielensä taaksepäin, pois kitalaesta, eikä alaspäin. Ajan myötä harjoittelu voi johtaa terävämpään ja puhtaampaan napsautukseen, mikä helpottaa kaiun lisäämistä.
Emme pysty vastaamaan lepakoiden ja delfiinien saavuttamaa noin 200 napsautusta sekunnissa, mutta se ei todellakaan ole välttämätöntä. Yksi Kish tekee vain napsauttavan melun muutaman sekunnin välein, väliaikoina hiljaisuutta, kun hänen ei tarvitse saada uutta kuvaa ympäristöstään.
Sieltä napsautuksen tuottamat ääniaallot lähetetään ympäristöömme nopeudella noin 1100 jalkaa sekunnissa. Kaikista suunnista ampuivat nämä aallot poistuvat kaiuttimen ympärillä olevista esineistä, rakenteista ja ihmisistä ja saapuvat takaisin hänen korviinsa. Palaavan napsautuksen äänenvoimakkuus on huomattavasti hiljaisempi kuin alkuperäisen, mutta asianmukaisella koulutuksella tunnistaa hienovaraisen äänen helposti. Ja vaikka voi tuntua hämmästyttävältä kyky analysoida näitä ääniaaltoja ympäristön kuvan muodostamiseksi, jotkut pelin perusperiaatteista ovat käsitteitä, joihin luotat jo päivittäin.
Yhden osalta on tosiasia, että meillä on kaksi korvaa, toinen pään kummallakin puolella, ja siten (estääksesi kaikki häiriöt) kuulemme stereona, samalla tavalla kuin silmäparimme antavat meille mahdollisuuden nähdä stereo. Käytännössä tämä tarkoittaa, että vertaat tietämättömästi tietyn äänenvoimakkuutta jokaisessa korvassasi ja oletat, että ääni tuli siitä kovemmalta puolelta. Kun joku soittaa esimerkiksi nimesi, tiedät yleensä kääntyä oikeaan suuntaan ilman paljon ajattelua.
Samalla tavalla kaikuvaattorit voivat analysoida palavien ääniaaltojen voimakkuuden "nähdä" ympäristönsä. Jos toinen puoli saa paljon kovempia aaltoja kuin toinen, se osoittaa, että ääni palautui takaisin nopeammin ja kulki siten lyhyemmän reitin - osoittaen esineen tai esteen olemassaolon kyseisellä puolella.
Lisäksi palautettu napsautus kuulostaa koulutetulle korvalle hieman eri tavalla sen kohteen mukaan, josta se palasi. Olet todennäköisesti huomannut, että äänesi kuulostaa erilaiselta matolla varustetussa huoneessa kuin tyhjässä, kaakeloidussa huoneessa. Kuten Kish huomauttaa, seinältä pomppiva tennispallo kuulostaa erilaiselta kuin silloin, kun se kimpoaa pensasta. Riittävän harjoittelun avulla samat hienovaraiset erot voidaan tehdä palautuvista napsautusäänistä, maalaamalla kuva koko maailmasta.
Tämän tekeminen saattaa todella olla helpompaa niille, joilla ei ole näköä. Vuonna 2011 Länsi-Ontarion yliopiston ryhmä käytti fMRI: tä (funktionaalinen magneettikuvauskuvaus) koettaa taustalla oleva aivotoiminta, joka jatkuu ensimmäisen kerran kaiunvalmistuksen aikana. Mielenkiintoista on, että he havaitsivat, että kahdessa näkövammaisessa kaikuvalaisimessa teko aiheutti aktiivisuutta visuaalisessa aivokuoressa, aivojen alueella, joka on pääosin omistettu visuaalisen tiedon tulkitsemiseen. Kun he kuitenkin testasivat kahta näköähtävää ihmistä, jotka olivat uusia kaikujen sijaintia varten, he eivät kuitenkaan löytäneet aktiviteettia tällä alueella, mikä merkitsee sitä, että kahden näkövammaisen kaikuvalaisimen aivot kompensoivat heidän näköhäiriönsä omistamalla ylimääräisen prosessointikapasiteetin äänen sijaan.
Kehittyneet kaikuvalaisimet ovat osoittaneet lisääntynyttä henkistä aktiivisuutta aivoissa, jotka yleensä omistetaan visioon. (Kuva Wikimedia Commonsin kautta / Alan Thistle) Asiantuntija-kaiuttimeksi tuleminen vie vuosien harjoittelua, mutta tutkimukset ovat osoittaneet, että jopa tunnin harjoittelu voi antaa välittömiä tuloksia. Yhdessä toukokuussa julkaistussa tutkimuksessa osallistujat silmät silmiin, ja heitä pyydettiin selvittämään, kumpi heidän edessään asetetuista levyistä oli suurempi käyttämällä kaikua. Ajan myötä he pystyivät tunnistamaan oikean levyn nopeammin kuin sattuma.
Sekä espanjalainen tutkimusryhmä että Kish toimivat sokeiden organisaation World Access for the blind -järjestön puheenjohtajana pyrkiessään auttamaan enemmän ihmisiä opiskelemaan taidetta. Tutkijat ovat kehittämässä sarjaa protokollia, jotta aloittelijat voivat aloittaa harjoituksen, kun taas Kish johtaa työpajoja näkövammaisille. ”Kaksi tuntia päivässä muutaman viikon ajan riittää erottamaan, onko sinulla edessäsi esine”, espanjalaisen tutkimuksen pääkirjailija Juan Antonio Martínez kertoi Science Daily: lle. "Kahden viikon sisällä voit kertoa puiden ja jalkakäytävän erot."
