Mempelajari ekolokasi manusia dengan ahli saraf

Artikel ini adalah bagian dari Pandangan Alam: Visisuplemen independen editorial yang diproduksi dengan dukungan keuangan dari Astellas Pharma. Tentang konten ini.

Penggunaan suara yang dipantulkan untuk dinavigasi, yang dikenal sebagai ekolokasi, adalah perilaku yang paling terkait dengan kelelawar, paus dan lumba -lumba, tetapi spesies lain juga menggunakan teknik sensorik – termasuk manusia. Pernah dianggap bahwa hanya orang buta yang unggul di ekolokasi, tetapi penelitian telah menunjukkan bahwa siapa pun dapat mempelajari keterampilan tersebut. Lore Thaler, seorang ahli saraf di Durham University, Inggris, berbicara dengan Alam tentang upayanya untuk membuat pelatihan ekolokasi lebih mudah diakses.

Bagaimana cara kerja ekolokasi manusia?

---

Tentang mendukung jurnalisme sains

Jika Anda menikmati artikel ini, pertimbangkan untuk mendukung jurnalisme pemenang penghargaan kami berlangganan. Dengan membeli langganan, Anda membantu memastikan masa depan cerita -cerita yang berdampak tentang penemuan dan ide -ide yang membentuk dunia kita saat ini.

---

Ini pada dasarnya sama seperti pada kelelawar, tetapi manusia menggunakan klik dan ketukan yang terdengar, sedangkan kelelawar biasanya membuat berkicau ultrasonik. Suara memantul dari permukaan, dan gema itu membantu orang untuk menetapkan bahwa ada sesuatu yang ada. Ukuran dan bentuk objek memengaruhi seperti apa kedengarannya gema, dan waktu yang dibutuhkan suara untuk kembali memberikan perkiraan seberapa jauh objek itu. Orang -orang juga dapat menggunakan teknik ini untuk berolahraga di luar – jika ada sesuatu di sebelah kanan Anda, gema akan sedikit lebih kuat di telinga kanan Anda daripada di kiri Anda, dan tiba di sana sebagian kecil sebelumnya.

Bagaimana Anda mengajar seseorang untuk echolocate?

Langkah pertama adalah membantu seseorang untuk menemukan suara bagus yang bisa mereka buat. Beberapa orang menggunakan bentak jari; Yang lain lebih suka mengetuk kaki atau kunci berderak. Tetapi orang -orang yang sangat pandai dalam echolokoce menggunakan klik mulut.

Langkah kedua adalah mengajari seseorang apa yang harus didengarkan. Untuk mulai dengan, kami memegang benda di depan wajah seseorang. Dalam hal ini gema sangat cepat, jadi Anda tidak mendengar gema terpisah, hanya perubahan kualitas suara. Kami meminta mereka untuk membuat suara dengan dan tanpa objek di sana, beralih bolak -balik sehingga mereka dapat menghargai perbedaan suara. Begitu mereka yakin dengan itu, kami beralih ke menempatkan benda di sebelah kanan atau kiri mereka. Dan kemudian kami mendorong orang untuk bergerak, mulai dengan kepala mereka. Setelah Anda membawa gerakan, itu membuat jelas bahwa Anda mengendalikan bagian ruang mana yang Anda interogasi.

Sesi pertama seperti ini mungkin berlangsung satu jam. Maka ini sebagian besar tentang pengulangan – Anda hanya berlatih. Satu hal yang perlu ditekankan adalah bahwa semakin konsisten suara Anda, semakin mudah untuk menafsirkan gema yang kembali, jadi sangat berharga untuk menemukan suara yang konsisten. Dan dengan mempraktikkannya, Anda juga melatih sisi perseptual, membuat otak Anda lebih baik dalam mengambil suara -suara ini.

Bukti apa yang Anda miliki ini berhasil?

Studi laboratorium kami pada tahun 2021 termasuk tiga tugas spesifik yang benar -benar dapat kami gunakan: menilai orientasi sebuah papan; ukuran menentukan; dan menavigasi ruang virtual menggunakan suara simulasi yang diputar melalui headphone. Kami menemukan bahwa, selama periode studi sepuluh minggu, peserta meningkatkan semua tugas. Pada akhir pelatihan, beberapa orang dapat melakukan tugas -tugas khusus ini seperti halnya mereka yang telah menggunakan echerocation untuk sebagian besar hidup mereka.

Apa yang bisa dilakukan oleh seorang echolocator yang berhasil?

Ekolocator ahli dapat melakukan hal -hal luar biasa dengan keterampilan ini. Misalnya, mereka dapat mengetahui apakah suatu objek yang satu meter jauhnya telah bergerak hanya lima sentimeter lebih dekat. Ini hampir sama baiknya dengan yang bisa dilakukan orang dengan visi. Mereka juga dapat mengetahui apakah ada sesuatu yang cekung – dilubangi – atau datar, dan apakah itu persegi atau melingkar.

Apa yang terjadi di otak selama ekolokasi?

Kami memindai otak orang saat mereka mencoba menavigasi lingkungan virtual. Mereka dipimpin secara akustik melalui serangkaian koridor dan harus menilai tata letak. Kami menemukan bahwa, setelah pelatihan, ada peningkatan aktivitas di beberapa bagian otak yang terkait dengan pemrosesan input visual. Dan kegiatan ini spesifik untuk ketika orang mendengar gema, bukan suara secara umum.

Yang benar -benar menarik adalah bahwa perubahan dalam aktivitas otak ini terjadi baik pada orang yang buta maupun pada mereka yang memiliki penglihatan. Di masa lalu, diperkirakan Anda harus buta menjadi sangat pandai dalam ekolokasi, tetapi data kami tidak mendukungnya. Tidak ada bukti bahwa peserta buta menanggapi pelatihan yang lebih baik daripada yang dilakukan peserta yang terlihat.

Di korteks pendengaran, yang tentu saja juga terlibat, kami menemukan bahwa pelatihan menyebabkan peningkatan aktivitas sebagai respons terhadap suara secara umum. Kami juga mengamati peningkatan ketebalan materi abu-abu di korteks pendengaran kanan.

Apa perbedaan yang bisa dibuat oleh ekolokasi?

Kami melakukan tindak lanjut tiga bulan dari para peserta dalam penelitian kami, di mana kami bertanya kepada orang-orang bagaimana pelatihan telah meningkatkan mobilitas dan kemandirian mereka. Kami menemukan bahwa pengalaman itu telah membawa beberapa perubahan positif besar dalam hidup mereka.

Ekolokasi memberi orang cara lain untuk menjelajahi lingkungan mereka. Ini adalah mode yang aktif untuk merasakan, karena Anda membuat suara, Anda dapat membuatnya lebih keras dan lebih tenang, dan Anda dapat mengirimkannya ke arah yang berbeda. Klik mulut tidak terdengar keras karena sangat singkat, tetapi kami telah mengukur intensitas puncak hingga 93 desibel SPL (tingkat tekanan suara) dan mendengar klik jarak 100 meter. Jangkauan sentuhan Anda mungkin beberapa meter jika Anda memiliki tongkat panjang, jadi echolocation memungkinkan Anda merasakan lingkungan pada jarak yang jauh lebih besar.

Bagaimana Anda menyebarkan keterampilan ini?

Ada sangat sedikit pelatihan ini yang tersedia saat ini, hanya karena tidak ada cukup banyak orang yang dapat mengirimkannya. Kami sekarang memiliki proyek di mana kami melatih para profesional yang bekerja dengan orang -orang dengan gangguan penglihatan. Mereka kemudian meneruskan keterampilan mereka kepada orang -orang yang bekerja dengan mereka, jadi bertindak sebagai pengganda. Sangat mudah dipelajari, dan harganya sedikit.

Selama 2018, kami melakukan lokakarya satu hari di sekitar Inggris yang dihadiri oleh sekitar 200 pekerja rehabilitasi atau habilitasi, yang membantu orang dengan gangguan penglihatan untuk belajar dan mempertahankan keterampilan yang akan membantu mereka dalam hidup. Sebelum setiap lokakarya, kami mengirim video tentang cara membuat klik terbaik. Kemudian, pada hari pelatihan, kami memeriksa bahwa klik peserta cocok dan konsisten. Selanjutnya, kami melakukan sensitisasi, dengan menempatkan objek di depan mereka, ke samping dan sebagainya, dan kemudian kami memberi mereka latihan yang dapat mereka lakukan dengan klien mereka yang tunanetra, seperti menemukan pintu terbuka.

Semua pekerja rehabilitasi ini sudah memberikan pelatihan kaleng panjang, dan dengan orang dewasa mereka biasanya bekerja di rute tertentu. Kami mengajari mereka bagaimana mereka dapat mengintegrasikan pelatihan ekolokasi bersama ini. Kami selalu memberi tahu mereka bahwa ekolokasi bukanlah keterampilan mandiri – itu harus digunakan bersama dengan alat bantu lainnya, seperti tongkat panjang atau anjing pemandu.

Seberapa efektif lokakarya ini?

Kami belum tahu bagaimana hal ini mempengaruhi orang -orang yang mengalami gangguan visual, karena kami belum memiliki data dari klien pekerja rehabilitasi. Tetapi tiga bulan setelah menjalankan lokakarya, kami mengajukan pertanyaan sederhana tentang peserta profesional kami: Apakah pelatihan mempengaruhi latihan Anda? Dan jika mereka mengatakan ya, kami meminta mereka untuk memberi tahu kami caranya.

Hampir setengah dari responden mengatakan bahwa mereka telah menggunakan apa yang telah mereka pelajari untuk menginstruksikan orang -orang dalam ekolokasi. Pada akhirnya itulah yang kami inginkan, tetapi itu bukan satu -satunya hasil yang baik. Sepertiga orang lain mengatakan bahwa itu telah membantu mereka untuk memahami klien mereka dengan lebih baik. Jika orang yang mengalami gangguan visual memberi tahu mereka bahwa kadang -kadang mereka dapat mendengar bahwa ada pintu terbuka, itu sekarang masuk akal, sedangkan itu mungkin tidak ada sebelumnya. Dan jika pekerja rehabilitasi kemudian mengatakan sebagai tanggapan: “Saya pikir Anda menggunakan echolocation – sudahkah Anda mencoba menggunakan klik mulut?”, Kemudian mereka memberikan informasi yang berguna.

Apa yang terjadi selanjutnya?

Kami tahu bahwa kami dapat mengukur manfaat ketika kami secara langsung melatih orang buta, tetapi penelitian kami adalah sampel yang cukup kecil dalam pengaturan penelitian yang sangat terkontrol. Kita perlu meluncurkan ini dalam skala yang lebih besar untuk mengkonfirmasi hasilnya.

Kami berencana untuk mulai memberikan lebih banyak sesi pelatihan untuk pekerja rehabilitasi bulan ini. Untuk mengukur seberapa efektif pelatihan ini, kami akan mendorong pekerja rehabilitasi untuk meminta klien mereka untuk memberi tahu kami bagaimana kehidupan mereka telah terpengaruh, menggunakan portal online anonim. Kami membutuhkan data tentang dampak pelatihan pada orang buta yang pada akhirnya ingin kami bantu.

Di masa depan, situasi yang ideal akan melibatkan memiliki para ahli dalam angkatan kerja yang dapat melatih orang lain untuk mengajar ekolokasi.

Saya tidak selalu bisa menjadi orang yang melakukan pelatihan! Kami memiliki proyek baru yang menarik dengan Guide Dogs UK, di mana kami akan menawarkan kepada orang -orang kesempatan untuk melatih tidak hanya untuk satu hari, tetapi untuk waktu yang lebih lama, sampai mereka dapat memberikan pelatihan sendiri. Ini akan memungkinkan kita untuk meningkatkan pelatihan dan meningkatkan kehidupan lebih banyak orang. Kami ingin ekolokasi menjadi seperti yang diterima sebagai pelatihan kaleng yang lama. Di situlah ini pergi.

Wawancara ini telah diedit untuk panjang dan kejelasan.