Ludzie mogą nauczyć się echolokacji już w 10 tygodni. Jak to możliwe?

Echolokacja jest doskonale znanym mechanizmem ze świata przyrody. Zwierzęta emitują dźwięki, a następnie analizują powracające echo, co pozwala im zbudować precyzyjny obraz otoczenia. Choć zdolność tę posiadają niektórzy niewidomi ludzie (używając do tego uderzeń laski lub specyficznego kląskania językiem), przez długi czas uważano, że wymaga to lat praktyki lub nawet jest możliwe tylko przy trwałej utracie wzroku. Naukowcy z brytyjskiego Durham University postanowili rzucić wyzwanie temu przekonaniu.

Zaledwie 10 tygodni do „supermocy”

Badacze zaprosili do niezwykłego eksperymentu 26 osób – zarówno niewidomych, jak i w pełni widzących. Uczestnicy przeszli intensywny kurs echolokacji oparty wyłącznie na ustnym generowaniu krótkich kliknięć. Wystarczyło zaledwie 10 tygodni treningu, aby obie grupy opanowały tę umiejętność na tyle, by sprawnie orientować się w przestrzeni, omijając przeszkody.

Niezwykła plastyczność kory wzrokowej

Co więcej, analizy opublikowane w czasopiśmie naukowym „Cerebral Cortex” ujawniły gigantyczne zmiany w mózgach uczestników, które zaszyły w tym krótkim czasie. Zespół badawczy przyjrzał się dwóm konkretnym obszarom: pierwszorzędowej korze słuchowej (A1) oraz pierwszorzędowej korze wzrokowej (V1).

Skanowanie mózgu wykazało, że u wszystkich trenujących osób kora wzrokowa (V1) nabrała wrażliwości na echa dźwiękowe. Zjawisko to wystąpiło bez względu na to, czy dany uczestnik był niewidomy, czy też widział doskonale. To przełomowe odkrycie dowodzi, że niesamowita plastyczność ludzkiego mózgu – w tym zdolność kory wzrokowej do przetwarzania sygnałów z innych zmysłów – jest naturalną cechą dorosłego człowieka, a nie wyłącznie desperacką reakcją na długotrwałą utratę wzroku.

Czego możemy nauczyć się od morskich ssaków?

Aby w pełni zrozumieć fenomen echolokacji, inna grupa badaczy ze Stanów Zjednoczonych i Wielkiej Brytanii wzięła pod lupę mózgi ssaków morskich: delfinów (które doskonale posługują się echolokacją) oraz fiszbinowców (wielorybów, które polegają na słuchu, ale nie potrafią echolokować). Ich badanie miało na celu sprawdzenie, jak 30 milionów lat ewolucji ukształtowało zmysły tych zwierząt w głębinach oceanów.

Wieloryby słyszą inaczej niż delfiny

Choć układ słuchowy obu grup był anatomicznie bardzo podobny, naukowcy odkryli zaskakujący wyjątek. U echolokujących delfinów zaobserwowano znacznie silniejsze połączenie nerwowe prowadzące do móżdżku. Jak tłumaczy biolog prof. Peter Tyack z Woods Hole Oceanographic Institution, móżdżek – kojarzony przez dekady głównie z utrzymywaniem równowagi – okazał się potężnym centrum integracji zmysłów i ośrodkiem błyskawicznego przewidywania. To idealnie sprawdza się w polowaniu z użyciem echa.

Zaskakujący związek echa z dotykiem

Ciekawe jest również to, że u delfinów adaptacje mózgu do echolokacji skupiają się wokół obszarów odpowiedzialnych za dotyk, a nie za wzrok – zupełnie inaczej, niż ma to miejsce w mózgu człowieka. To kolejny dowód na to, jak różne i zaskakujące ścieżki obiera natura, by osiągnąć ostatecznie ten sam cel.

Nowoczesne technologie obrazowania medycznego wreszcie pozwalają nam zajrzeć do tajemniczego wnętrza układu nerwowego. Każde kolejne tego typu badanie udowadnia, że nasze umysły skrywają uśpiony potencjał, którego wciąż jeszcze do końca nie poznaliśmy. Trudno nie ekscytować się tym, co przed nami.

Źródła: PLOS One, Cerebral Cortex, PLOS One

Nasz autor

Jonasz Przybył

Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.