Když netopýr letí vzduchem, rychle vydává řadu kliků s vysokým sklonem - někdy až 200 za sekundu - které jsou mnohem vyšší, než je lidské ucho slyšet. Netopýři však tyto zvuky slyší snadno a analyzují způsob, jakým zvuky odrazí objekty v jejich okolí, než se vrátí k uším. Sledováním podnětů v hlasitosti, směru a rychlosti, ve které se tyto zvuky vracejí, mohou netopýři efektivně vidět v temně černé tmě.
Související obsah
- Vousy tohoto sumce jsou jako ultra citlivé pH proužky
V posledních letech stále více důkazů potvrdilo, že lidé - zrakově i zrakově postižení - jsou schopni něčeho podobného. Na rozdíl od netopýrů (spolu s delfíny, ozubenými velrybami a několika dalšími druhy schopnými echolokace) tato schopnost není vrozená, ale řada experimentů ukazuje, že někteří lidé se mohou alespoň naučit, jak echolocate.
Mnoho z těchto studií byli lidé se zrakovým postižením, kteří si postupem času schopnost vyvinuli. Nejslavnější je Daniel Kish, který ztratil svou vizi, když mu bylo rok, ale udělal titulky pro horolezectví, jízdu na kolech a život na samotě v divočině. Kish, kterému se říká „Batman v reálném životě“, je schopen tyto úkoly plnit kvůli své záhadné schopnosti „vidět“ echolokací.
Jak to dělá? Řada laboratoří a výzkumných skupin, zčásti povznesená vysokým profilem Kishova talentu, začala před několika lety obecně zkoumat lidskou echolokaci.
Zjistili, že ačkoli nám chybí specializované anatomické struktury, které se vyvinuly speciálně pro echolokaci u druhů, jako jsou netopýři, principy jsou do značné míry stejné. Chcete-li začít, musí člověk vydat hluk, který je analogický s vysokým klepnutím netopýra.
Většina echolokatorů, včetně Kish, udělá cvaknutí tím, že zacvakne špičku jazyka na střechu v ústech, čímž dočasně vytvoří vakuum, které vydává ostrý praskavý zvuk, když je jazyk vytažen pryč. Studie vědců ze Španělska z roku 2009, jedna z prvních na lidské echolokaci, zjistila, že Kishovo idiosynkratické kliknutí je pro echolokaci zvlášť vhodné: táhne jazyk dozadu, od patra, místo dolů. Postupem času může praxe vést k ostřejšímu, čistšímu kliknutí, což usnadní echolokaci.
Nemůžeme srovnávat přibližně 200 kliknutí za sekundu dosaženou netopýry a delfíny, ale není to opravdu nutné. Kish pro jednoho jednoduše vydává cvaknutí každých pár sekund, s tichými přestávkami, když nepotřebuje získat nový obrázek o svém okolí.
Odtud se zvukové vlny vytvářené klepnutím vysílají do našeho prostředí rychlostí zhruba 1 100 stop za sekundu. Tyto vlny byly vystřeleny ve všech směrech a odrazily se od objektů, struktur a lidí kolem echolokatoru a vrátily se zpět do uší. Hlasitost vracejícího se kliknutí je mnohem tišší než původní, ale ti, kteří mají náležitý výcvik, snadno identifikují jemný zvuk. A i když by se mohlo zdát úžasné, že tyto zvukové vlny dokážeme analyzovat a vytvořit tak obraz prostředí, některé ze základních principů hry jsou koncepty, na které se již každý den spoléháte.
Za prvé, je tu skutečnost, že máme dvě uši, jedno na každé straně hlavy, a tedy (s vyloučením jakýchkoli poruch) mohou slyšet stereofonně, stejně jako naše dvojice očí nám umožňují vidět stereofonně. V praxi to znamená, že nevědomky porovnáváte hlasitost konkrétního zvuku v každém z vašich uší a předpokládáte, že hlasitější stránka je ta, ze které zvuk přišel. Když někdo například volá vaše jméno, obvykle víte, že se bez přemýšlení otočíte správným směrem.
Stejným způsobem mohou echolokatoři analyzovat hlasitost vracejících se zvukových vln, aby „viděli“ své okolí. Pokud jedna strana přijímá mnohem hlasitější vlny než druhá, ukazuje, že zvuk se odrazil rychleji, a tak se vydal kratší cestou - což naznačuje přítomnost předmětu nebo překážky na této straně.
Navíc k trénovanému uchu zní vracení kliknutí mírně odlišně v závislosti na konkrétním objektu, ze kterého se odrazilo. Pravděpodobně jste si všimli, že váš hlas zní jinak v koberci v zařízeném pokoji než v prázdné kachlové. Jak Kish zdůrazňuje, tenisový míček, který skáče ze zdi, zní jinak, než když se odrazí od keře. Při dostatečném počtu praktických dovedností lze rozlišovat stejné zvukové efekty, jako je zvuk vracejících se klikání a obraz celého světa.
To by ve skutečnosti mohlo být pro lidi bez zraku snazší. V roce 2011 tým z University of Western Ontario použil fMRI (funkční magnetické rezonance) k detekci základní mozkové aktivity, která se odehrává během echolokace poprvé. Je zajímavé, že zjistili, že ve dvou echolokátorech se zhoršeným zrakem akt generoval aktivitu ve vizuální kůře, což je oblast mozku do značné míry věnovaná interpretaci vizuální informace. Když však testovali dva zrakově postižené lidi, kteří byli novými v echolokaci, nenašli v této oblasti žádnou aktivitu, což znamená, že mozky dvou echolokátorů se zhoršeným zrakem kompenzovaly jejich nedostatek zraku tím, že místo toho vyčlenily zvláštní kapacitu zpracování zvuku.
Pokročilí echolokátoři prokázali zvýšenou duševní aktivitu v částech mozku obvykle věnovaných vidění. (Obrázek přes Wikimedia Commons / Alan Thistle) Stát se odborným echolokátorem trvá roky praxe, ale výzkum ukázal, že i hodinu praxe může přinést okamžité výsledky. V jedné studii, která byla zveřejněna v květnu, byli účastníci zavázáni a požádali, aby pomocí echolokace řekli, který ze dvou disků umístěných před nimi byl větší. Postupem času dokázali identifikovat správný disk rychlostí lepší než náhodou.
Jak španělský výzkumný tým, tak Kish, ve své roli prezidenta Světové organizace pro přístup nevidomých, usilují o to, aby se více lidí naučilo umění echolokace. Vědci vyvíjejí řadu protokolů, které začínajícím začnou praktikovat, zatímco Kish vede workshopy pro zrakově postižené. "Dvě hodiny denně po dobu několika týdnů stačí k rozlišení, zda máte před sebou nějaký předmět, " sdělil Science Daily Juan Antonio Martínez, hlavní autor španělské studie . "Během dalších dvou týdnů poznáte rozdíl mezi stromy a chodníkem."
