Pojem echolokácia si zväčša spájame s netopiermi a delfínmi. Menej by sme si ho spojili s ľuďmi, ktorí nemajú ani evolučnú výbavu a vôbec orgány preto, aby vnímali priestor pomocou zvuku a odrazov. No predsa si niektorí slepí ľudia dokázali osvojiť techniku, ktorá sa zdá až nepredstaviteľná. Úplne v rovine sci-fi s touto témou pracovali aj autori superhrdinu menom Daredevil, ktorý bol cez deň slepým právnikom a v noci bojovníkom za spravodlivosť. Ľudská echolokácia je naozaj reálna.
Je fascinujúcim príkladom adaptácie a neuroplasticity ľudského mozgu. Hoci nejde o echolokáciu v biologickom zmysle, akú používajú netopiere (Chiroptera) alebo delfíny (Tursiops truncatus a iné odontocéty), princíp je podobný. Zvuk, ktorý človek sám vytvorí, sa odrazí od okolitých objektov, a následne spracovaný sluchovým systémom pomáha určiť polohu. Teda vzdialenosť či tvar predmetov. U ľudí sa tento proces nazýva ľudská echolokácia a je predmetom experimentálneho výskumu v psychológii, neurovedách a rehabilitačnej medicíne.
Zvieratá to majú inak už evolučne
Netopiere a delfíny produkujú ultrazvukové signály, ktoré sú mimo rozsah bežného ľudského sluchu. Tieto signály sa odrážajú od prekážok a koristi, a spätné signály sú spracované ich vyvinutými neurónovými sieťami, čo im umožňuje orientáciu a lov v absolútnej tme či v hustom prírodnom prostredí. Ľudská echolokácia funguje na rovnakom princípe odrazeného zvuku, avšak signály majú nižšie frekvencie a mozog ich spracúva cez bežný sluchový systém namiesto špecializovaných ultrazvukových kurzov. To znamená, že sa človek spolieha na vlastné uši a rozpoznávanie rozdielov.
Ako ľudská echolokácia funguje?
Ľudia, ktorí používajú echolokáciu, obyčajne vydávajú krátke zvuky, ako napríklad zvukové cvakanie jazykom (cukanie, alebo v niektorých situáciách písknutie) alebo iné perkusívne zvuky ústami. Tieto zvuky sa šíria von z úst a pri odraze od objektov sa vracajú ako ozvena. Sluch následne spracuje čas oneskorenia medzi pôvodným zvukom a jeho odrazmi, intenzitu signálu a jeho spektrálne zmeny. Na základe týchto informácií je možné získať predstavu o vzdialenosti, umiestnení a charaktere objektov v priestore. Sluchovo netrénovaný človek, ktorý nemá ťažkosti so zrakom však sluchové vnemy vníma inak a pre fungujúci zrak má aj počuté informácie skreslené videním.
V praxi to znamená, že človek môže vnímať prekážky, steny, schody alebo predmety bez priameho použitia zraku. Výskumné štúdie ukazujú, že táto schopnosť môže byť u jednotlivcov trénovaná a zlepšovaná. A pozor – nie je striktne obmedzená iba na nevidiacich ľudí. To naznačuje, že základné mechanizmy spracovania ozvien a priestorovej informácie sú prítomné v ľudskom sluchovom systéme a môžu byť „využité“ pri adekvátnom trénovaní.
Dôležité odlišnosti od echolokácie u zvierat
Aj keď princíp odrazu zvuku zostáva rovnaký, medzi echolokáciou u netopierov alebo delfínov a ľudskou echolokáciou existujú významné rozdiely. Netopiere a delfíny používajú ultrazvukové signály s veľmi vysokými frekvenciami, ktoré im umožňujú extrémne presnú detekciu malých objektov a rýchlych pohybov. Ich neurónové okruhy sú priamo špecializované na spracovanie takýchto signálov a prebieha to aj bez toho, aby sa to musel živočích pracne učiť a trénovať.
Ľudská echolokácia využíva signály v rámci rozsahu bežného sluchu, ktoré sú nižšie frekvenčne a menej špecializované. Aj napriek tomu dokáže poskytovať významné priestorové informácie. Rozdiel však spočíva v detailoch: hoci zvládnutie ľudskej echolokácie môže viesť k vnímaniu vzdialenosti a rozmiestnenia prekážok, nie je rovnakou formou senzorickej ozveny ako u netopierov pri love hmyzu alebo u delfínov pri sonare v oceáne. V meste s rušnou premávkou je sluch zaslepený. Pritom slepí sa spolieha práve na sluch, alebo hmat a vnímanie tlaku, či vetra (pohyb premávky, zvukových / tlakových vĺn a pod).
Dôkazy a štúdie o ľudskej echolokácii
Výskum ľudskej echolokácie sa dostal do centra záujmu neurologických a psychologických experimentov koncom 20. storočia a pokračuje aj dnes. Niektoré štúdie potvrdili, že ľudia môžu:
- rozpoznať polohu a veľkosť objektov na základe odrazu vlastných zvukov,
- zlepšiť tieto schopnosti tréningom,
- aktivovať pri spracovaní echolokačných signálov mozgové oblasti spojené s priestorovým vnímaním, ktoré sa niekedy prelínajú s oblasťami spracovania zraku.
Napríklad štúdia publikovaná v PLoS ONE ukázala, že jednotlivci trénovaní v používaní zvukových kliknutí môžu rozlišovať medzi rôznymi tvarmi a povrchmi objektov (Thaler et al., 2011). Iné magneticko-rezonančné štúdie naznačili, že u dlhodobo trénovaných echolokátorov môžu byť aktivované oblasti mozgu, ktoré sa typicky zapájajú pri spracovaní vizuálnej informácie, čo odráža neuroplasticitu zmyslového systému.
Ľudská echolokácia síce nie je identická s echolokáciou, akú používajú netopiere alebo delfíny, no je to skutočná schopnosť založená na odraze zvuku a jeho spracovaní. Umožňuje niektorým ľuďom orientovať sa v priestore bez zrakových informácií a poskytuje dôležité poznatky o tom, ako flexibilný a adaptabilný môže byť ľudský mozog. Tento fenomén dokazuje, že ľudský sluch nie je pasívnym systémom, ale môže byť aktívnym nástrojom pri vnímaní okolia.
Pozrite si tiež: https://www.physoc.org/magazine-articles/echolocation-in-people/
