مکان‌یابی صوتی؛ شیوه‌ای جدید برای دیدن

در این شیوه، انعکاس راهنماهای شنیداری از روی سطح اجسام در پیرامون کیش به او در پیدا کردن مکان و اجسام کمک می‌کند. تعدادکمی از مردم می‌دانند آنها نیز می‌توانند مانند خفاش از مکان‌یابی صوتی استفاده کنند و در حقیقت این ویژگی به‌طور طبیعی در افراد نابینا ـ که از دریافت اطلاعات بصری محروم هستند ـ پدیدار می‌شود.

بن آندروود نیز که مانند دنیل بینایی‌اش را در دو سالگی بر اثر همان بیماری از دست داده، می‌تواند اجسام را با کمک مکان‌یاب صوتی تشخیص دهد. او از وقتی کودکی بیش نبود، می‌توانست وجود اجسام و هرچه در محیط هست مانند ساختمان‌های مرتفع را «با گوش‌های خود» ببیند!

بن از دوران مدرسه با ضربه زدن‌های ملایم زبان خود به سطوح مختلف توانست شکل تقریبی اجسام را تشخیص دهد. او مانند دنیل و هر انسان بینای دیگر می‌تواند بدون کمک کسی دوچرخه و اسکیت سواری کند وحتی بازی‌های ویدئویی انجام دهد.

مکان‌یابی صوتی

قرن‌هاست محققان در تلاشند بفهمند نابینایان چه چیزی را جایگزین بینایی‌شان می‌کنند. سال 1938 شیوه مکان‌یابی خفاش کشف شد و دردوران جنگ سرد، ارتش بودجه‌ای برای تحقیقات درخصوص مکان‌یابی صوتی تخصیص داد. پس از مدتی محققان متوجه شدند انسان همان ویژگی مکان‌یابی صوتی خفاش‌ها و دلفین‌ها را، البته با قدرت تشخیص اجسام بزرگ در حد یک لیوان آب دارد.

خفاش‌ها و دیگر حیواناتی که در مکان‌های تاریک با کمک اصوات طعمه‌های خود را شناسایی می‌کنند، هنگام مکان‌یابی گوش‌های خود را بسرعت تکان می‌دهند.

این کار در واقع چیزی شبیه حرکت کره چشم انسان در ردیابی سوژه مورد نظرش است. این حیوانات با حرکت سریع گوش‌ها دائم در حال تنظیم مکان خود در راستای گوش‌هایشان هستند. خفاش‌ها هنگام ردیابی مکان و اجسام، ضربه‌های صوتی با سرعت و فرکانس‌های بسیار بالا از طریق دهان یا بینی‌شان تولید می‌کنند.

سپس لاله گوش‌شان را مانند بشقاب‌های رادار چرخانده و انعکاس اصوات را جمع‌آوری می‌کنند. این مکانیسم چنان حساس است که براحتی می‌تواند اجسامی به نازکی مو یا حشرات کوچک را تشخیص دهد. ضربه‌های صوتی در واقع از جنس اصوات ماورای صوت بوده که انسان قادر به شنیدن آنها نیست. از طرفی لاله‌های گوش انسان برخلاف گوش‌های بزرگ و متحرک خفاش‌ها، کوچک و ثابت بوده و به همین دلیل نابینایان نمی‌توانند با استفاده از لاله‌های گوش خود به ردیابی بپردازند.

با این حال انسان هم می‌تواند برای دیدن از مکان‌یابی صوتی استفاده کند. تصویرسازی مغز انسان در مکان‌یابی صوتی درست مانند عصب‌شناسی افراد بینا در تشخیص داده‌های بصری عمل می‌کند و در حقیقت از همان راه‌های بینایی ـ مسیر چشم به مغز ـ صورت می‌گیرد.

همچنین برخی افرادی که ابتدا بینا بوده و براثر حادثه‌ای نابینا شده بودند، می‌توانستند تجربه‌ای همانند بینایی، مانند دیدن برق نور، سایه‌ها یا روشنایی داشته باشند و این طور به نظر می‌رسد که در مکان‌یابی صوتی نابینایان، تصویرسازی بصری درست مانند بینایان رخ می‌دهد.

در وضعیت آندروود شواهد از آن حکایت داشت که او اجسام را واقعا با گوش‌هایش می‌بیند، نه این که فقط وجودشان را حس کند. محققان در مستندی با عنوان «انسان‌های شگفت‌انگیز: پسری که بدون چشم می‌بیند» این پدیده را شرح دادند.

بن چشم‌های مصنوعی داشت، اما ماهیچه‌های چشمش هنوز سالم مانده بود و به همین دلیل می‌توانست چشم مصنوعی خود را درست مانند یک چشم واقعی به جهت‌های مختلف حرکت دهد. چشم‌ها با کمک حرکات ارادی سریع در جهت‌های مختلف روی اشیا متمرکز می‌شوند. این حرکات سریع با جنبش‌های هر دو چشم هماهنگ و در جهت نقطه کانونی است.

گرچه در مستند به این حرکات اشاره‌ای نشده بود، بدون شک هنگام انطباق با محرک‌های شنیداری چنین اتفاقی رخ می‌دهد.

نقش اصلی حرکات ارادی سریع چشم، دید با رزولوشن و وضوح بالاست. وقتی تصاویر از دامنه بصری به ناحیه مرکزی شبکیه - گودی مرکزی- می‌افتد می‌توانیم تصاویر را با وضوح بالا ببینیم. اما اگر این تصاویر بیشتر در نواحی پیرامونی شبکیه قرار بگیرند، نمی‌توانیم تصاویر واضحی داشته باشیم. البته هر بار فقط بخش بسیار کمی از تصویرکل صحنه روی گودی مرکزی می‌افتد، ولی حرکات ارادی سریع چشم با سرعت تمام جزئیات را گرفته و تصویر واضحی به دست می‌دهد.

عوامل بسیاری مانند تغییرات در محیط و باور فرد در تولید این حرکات سریع دخیل است. مثلا فرض کنید از پشت یک درخت صدایی می‌آید و مطمئن می‌شوید کسی یا حیوانی پشت آن درخت پنهان شده است. در این لحظه، چشم‌هایتان را بسرعت تکان داده و به جستجو و یافتن منبع صدا می‌پردازید.

حتی وقتی در ذهن خود تصویری از گذشته شبیه‌سازی می‌کنیم، با این که هیچ نوع ورودی حسی یا محیطی وجود ندارد، حرکات سریع چشم رخ می‌دهد. دلیل آن این است که مغز اطلاعات محیطی را به همراه حرکات سریع چشم که در آن زمان رخ داده بود، ذخیره می‌کند.

این مکانیسم ذخیره دوگانه مغز می‌تواند علت حرکات سریع چشم بن را توضیح دهد. محرک‌های صوتی منتشر شده در پیرامون بن، مغز او را تحریک کرده و شروع به تصویرسازی فضایی منطبق با محرک صوتی کرده و با حرکات سریع چشم، تصاویر را سازماندهی ومتمرکز می‌کند.

گوش‌های بینا

بینایان نیز شاید بدون این که خودشان متوجه باشند از شکل ساده مکان‌یابی صوتی استفاده می‌کنند. مثلا وقتی به دیواری که فضای درون آن خالی است ضربه بزنید، بدون شنیدن انعکاس صدا می‌توانید بگویید که فضای خالی آن دیوار چقدر است. تحقیقات نشان داده است این گونه محرک‌ها را می‌توانیم با ضمیر نیمه هوشیار خود درک کنیم. مغز به‌طور ناخودآگاه صدای اصلی و انعکاس آن را که در گام‌هایشان تفاوت وجود دارد، تفسیر کرده و می‌فهمد و راز دیدن بن و دنیل با گوش‌هایشان در این است. البته ممکن است آنها انسان‌های شگفت‌انگیزی به نظر آیند، اما تحقیقات ثابت کرده است که بینایان هم این توانایی را دارند.

قشر مخ بصری برخی اصوات را پردازش می‌کند، بویژه وقتی مغز در حال منطبق کردن ورودی‌های شنیداری و حسی ـ بصری است. تحقیقات بیشتر ثابت کرد اگر چشم‌های یک فرد بینا را ببندید، آنها می‌توانند با کمک اصوات اشیای موجود در پیرامون خود را تشخیص دهند. در تحقیقی دیگر هم معلوم شد می‌توان به افراد، اعم از بینا و نابینا آموزش داد که فقط با استفاده از اصوات ویژگی اشیا از جمله اندازه، شکل و فاصله‌شان با خود را تشخیص دهند.

جالب اینجاست وقتی یک فرد بینا حتی برای مدتی کوتاه مثلا چند ساعت، اطلاعات حسی بصری دریافت نکند، به‌طور طبیعی شروع به مکان‌یابی صوتی و تصویرسازی فضایی می‌کند. توانایی تشخیص اشیا به‌وسیله اصوات صرفا با داشتن شنوایی خوب رخ نمی دهد، بلکه پردازش صوت در مغز صورت می‌گیرد. در تحقیقی مشخص شد افراد بینا و نابینا در آزمایش‌های نرمال شنیداری مانند یکدیگر عمل می‌کنند؛ اما هنگام وجود انعکاس بخش‌هایی از مغز افراد نابینا که با درک بصری مرتبط است در مکان‌یابی صوتی فعال می‌شود، در صورتی که این اتفاق در بینایان رخ نمی‌دهد. این نتایج نشان داد مکان‌یاب‌های صوتی چگونه اطلاعات را از داده‌های صوتی استخراج می‌کند.

آموزش دیدن به نابینایان

چیزی که در مورد پدیده مکان‌یابی صوتی از همه شگفت‌آورتر است، این‌که می‌توان آن را آموخت و با این شیوه به نابینایان آزادی عمل تقریبا مانند بینایان داد. هنوز هم در بیشتر مراکز آموزش به نابینایان، به جای مکان‌یابی صوتی، نحوه استفاده از عصا را می‌آموزند. حرکت با عصا نمی‌تواند روان باشد و مانند ربات مصنوعی به نظر می‌رسد. اما اخیرا سازمان «دسترسی نابینایان به دنیا» واقع در کالیفرنیا این آموزش را شروع کرده است. در این طرح ابتدا از نابینایان خواسته می‌شود، خانه‌شان را بدون کمک دیگران با استفاده از اصوات پیدا کنند، سپس با تمرین‌های دیگر نحوه تشخیص مکان اشیا را یاد می‌گیرند. در حقیقت آنها باید بفهمند اشیا در کجا قرار دارند و بزرگی و عمق‌شان چقدراست.

از طرفی نابینایان باید از میان اصوات، صوتی را که موردنظرشان است تشخیص دهند. برخی محققان برای این که مطمئن باشند روش مکان‌یابی صوتی حتما فایده خواهد داشت، ابتدا روی خودشان امتحان کرده و با بستن چشم‌هایشان سعی کردند این ویژگی را در خود تقویت کنند. آنها امیدوارند این روش بزودی جایگزین روش سنتی «استفاده از عصا» شود.

منبع: Discover

مترجم: نادیا زکالوند

جام جم