Человек может быстро научиться ориентироваться по эхолокации

Британские ученые из университетов Дарема и Йорка установили, что человек способен сравнительно быстро освоить эхолокацию — метод навигации, основанный на отражении звука. Этот навык присущ летучим мышам, дельфинам и другим животным. Результаты исследования опубликованы в журнале Cerebral Cortex (CerCor).

"Эхолокация — это удивительный навык, который можно освоить, и который демонстрирует способность человеческого мозга к обучению новым умениям. Она также приносит ощутимую пользу людям с нарушениями зрения", — сказала ведущий автор исследования, доктор Лор Талер.

В эксперименте приняли участие 26 человек, включая 12 незрячих и 14 зрячих, которые ранее не использовали эхолокацию.

Добровольцы прошли 10-недельный курс обучения, состоящий из 20 занятий. Каждое занятие длилось 2-3 часа и включало практические упражнения, такие как различение размеров, определение ориентации и виртуальная навигация в лабиринте с использованием эхолокации.

Также участники практиковались в реальной навигации с помощью эхолокации под руководством ученых.

Для измерения активности и структуры мозга проводилось МРТ-сканирование до и после курса обучения, фокусируясь на двух основных сенсорных областях: зрительной коре (V1) и слуховой коре (A1).

Результаты показали значительное улучшение способности к эхолокации у всех участников, как зрячих, так и незрячих.

Например, среднее время навигации в виртуальных лабиринтах сократилось с 104,1 секунды до 40,9 секунды для зрячих и со 137,0 секунды до 57,23 секунды для незрячих участников. Это подчеркивает эффективность программы обучения.

МРТ-сканирование выявило значительные изменения в активности и структуре мозга после обучения. В зрительной коре (V1) наблюдалась повышенная активность в ответ на звуки эха как у зрячих, так и у незрячих участников. Это увеличение было значительным в обоих полушариях V1 для контрастов эха и отсутствия эха.

Ученых поразило, что первичная зрительная кора мозга так быстро научилась реагировать на звук у как незрячих от рождения, так и у людей с нормальным зрением.

Анализ всего мозга также показал дополнительное увеличение активации в таких областях, как верхняя теменная долька, лобная кора и нижняя теменная долька. Эти регионы связаны с повышенным вниманием и обработкой пространственной информации, что указывает на то, что обучение эхолокации влияет не только на первичные сенсорные области, но и на когнитивные процессы высшего порядка, связанные с пространственной навигацией и вниманием.