Klausos virsmas regėjimu: naujas tyrimas atskleidė neįtikėtiną žmogaus smegenų lankstumą
Echolokacija – ne vien delfinų ar šikšnosparnių gebėjimas. Pasirodo, žmonės taip pat gali „matyti garsu“, o šio įgūdžio pagrindų, kaip rodo ankstesni tyrimai, galima išmokti gana greitai.
Vis dėlto tapti tikru echolokacijos meistru – kur kas sudėtingiau.
Geriausi echolokatoriai, spragsėdami liežuviu ar pasitelkdami baltosios lazdelės bakstelėjimus, sukuria stebėtinai tikslų aplinkos „žemėlapį“ net ir tada, kai regėjimo nėra. Iš garso grįžtamųjų atspindžių galima spręsti ne tik apie objektų vietą, bet ir apie jų dydį, atstumą, formą bei medžiagą.
Naujame eksperimente pirmą kartą detaliau paaiškinta, kaip žmogaus smegenys sugeba taip apdoroti echolokacijos signalus. Rezultatai leidžia manyti, kad su kiekvienu sugrįžtančiu aido impulsu centrinė nervų sistema pamažu kuria ir tikslina aplinkinės erdvės vaizdą, vis labiau „įsikabindama“ į detales.
Kitaip tariant, smegenys neapsiriboja vienu aido signalu – orientacijai pasitelkiama ištisa grįžtančių garsų seka. Be to, ankstesni darbai rodo, kad tokių užuominų iššifravimui gali būti naudojami ne tik klausos, bet ir regėjimo informacijos apdorojimo keliai.
Tyrimą atliko neurologijos mokslininkai iš „Smith-Kettlewell Eye Research Institute“ – ne pelno siekiančio tyrimų instituto San Franciske, Kalifornijoje. Jie palygino 4 patyrusius echolokatorius su 21 reginčiu dalyviu, neturinčiu echolokacijos patirties.
Kiekvienos sesijos metu dalyviams buvo uždedamos EEG kepurės, fiksuojančios smegenų aktyvumą. Tamsiame kambaryje jie klausėsi iki 11 sintetinių spragsėjimų sekų, po kurių skambėdavo dirbtiniai aidai – tarsi garsas atsitrenktų į virtualų objektą patalpoje.
Dalyviai turėjo nustatyti, kur yra šis virtualus objektas – kairėje ar dešinėje – remdamiesi vien aido informacija.
Kaip ir tikėtasi, patyrę echolokatoriai gerokai tiksliau nustatydavo objekto vietą: jų rezultatai kiekvieną kartą buvo geresni nei atsitiktinis spėjimas.
Tuo metu regintys, echolokacijos neįvaldę dalyviai spėdavo ne geriau nei atsitiktinai – maždaug 50 proc. tikslumu.
Geriausiai pasirodė trys patyrę echolokatoriai, kurie apako ankstyvame amžiuje. Jie teisingai nustatydavo virtualaus objekto vietą daugiau nei 70 proc. atvejų, net kai išgirsdavo tik kelis spragsėjimus.
Rezultatai leidžia manyti, kad ankstyvas apakimas gali sustiprinti jautrumą garsui. Įdomu ir tai, kad kai virtualus objektas būdavo labiau pasislinkęs į kairę arba dešinę, jo vietai nustatyti prireikdavo mažiau spragsėjimų. Tyrime nurodoma, jog palankiausias kampas žmogaus smegenims buvo apie 45 laipsniai nuo vidurio linijos.
Autoriai taip pat pastebėjo, kad kiekvienas sugrįžtantis garsas vis greičiau aktyvindavo smegenų erdvinio suvokimo tinklus. Tai gali atspindėti, kaip jutiminė informacija greitai išgaunama, sujungiama ir tikslinama, kol susiformuoja nuoseklus aplinkos vaizdas.
Nors tyrimo imtis nedidelė, jis dera su platesniais įrodymais, kad netekus regėjimo smegenys gali tapti jautresnės erdvinėms akustinėms užuominoms.
Duose patyrusių echolokatorių, kurie apako anksti, užfiksuotas ryškus pagerėjimas tarp septinto ir aštunto spragsėjimo. Tai rodo, kad suvokimo sistema per laiką efektyviai integruoja aido akustines ypatybes, o pasiekus aukščiausią galimą lygį rezultatai stabilizuojasi.
Šis darbas yra vienas pirmųjų, kuriame EEG įrašai panaudoti aiškinantis, kaip žmogaus smegenys apdoroja echolokacijos informaciją spragsėjimas po spragsėjimo. Nors norint geriau suprasti šį įgūdį reikia daugiau tyrimų, eksperimentas parodė išskirtinį smegenų suvokimo sistemų lankstumą, kai regėjimo nėra.
Tyrimas publikuotas žurnale eNeuro.
