https://frosthead.com

Hoe werkt menselijke echolocatie?

Daniel Kish, president van World Access for the Blind, ontwikkelde zijn eigen methode om vocale klikken te genereren en hun echo's te gebruiken om zijn omgeving te identificeren en zich te verplaatsen. Ooit een pleitbezorger voor deze techniek, die hij 'flash sonar' noemt, geeft Kish les in kleine groepen of één-op-één in veldoefeningen over de hele wereld, met de nadruk op instructeurs die de methode verder kunnen verspreiden. Dit jaar werkte Kish samen met onderzoekers van zes verschillende universiteiten aan een diepgaande analyse van de praktijk, gepubliceerd in PLOS Computational Biology .

"Je zou bibliotheken kunnen vullen met wat we weten over het menselijke visuele systeem", zegt Kish. "Maar wat we weten over menselijke echolocatie kan nauwelijks een boekenplank vullen."

De studie bemonsterde duizenden klikken van drie verschillende echolocators en onderzocht hun consistentie, richting, frequentie en meer, inclusief het beschrijven van een 60 graden "kegel van perceptie" die uit de mond straalt en de meeste details in de scène biedt.

“Als mensen echoloceren, is het niet zoals ze nu weer kunnen zien. Maar echolocatie geeft wel informatie over de ruimte rondom mensen, en die anders zonder visie niet beschikbaar zou zijn. Hiermee kunnen ze zich oriënteren, enzovoort, ”zegt Lore Thaler, hoofdauteur van het artikel. "Je kunt het zien als een akoestische zaklamp."

Dus menselijke echolocatie is nuttig. Maar hoe is het? We spraken met Kish om zijn unieke vaardigheden te bespreken en hoe ze voor iedereen nuttig konden zijn, terwijl hij zijn weg door zijn buurt in Zuid-Californië klikte.

Zou kunnen beschrijven wat u "ziet". Wat vertelt u mensen wanneer u wilt dat zij begrijpen hoe uw ervaring met sonar is?

We weten uit andere studies dat degenen die menselijke sonar als belangrijkste navigatiemiddel gebruiken, hun visuele brein activeren. Het is het visuele systeem dat dit allemaal verwerkt, dus visie komt in die zin voor in de hersenen.

Het flitsen. Je krijgt een continu soort beeld, zoals je zou kunnen als je flitsen gebruikte om een ​​donkere scène te verlichten. Het komt in helderheid en focus met elke flits, een soort driedimensionale vage geometrie. Het is in 3D, het heeft een 3D-perspectief en het is een gevoel van ruimte en ruimtelijke relaties. Je hebt een diepte van structuur en je hebt positie en dimensie. Je hebt ook een vrij sterk gevoel van dichtheid en textuur, die een beetje lijken op de kleur, als je wilt, van flitssonar.

Het bezit niet het soort high-definition gedetailleerde precisie dat visie heeft. Er is een groot verschil in grootte, bijvoorbeeld tussen geluids- en lichtgolven. En dan is er een verschil in hoe het zenuwstelsel auditieve informatie verwerkt versus visuele informatie, in hoe informatie via het oog naar de hersenen wordt verzonden, in tegenstelling tot het oor. Je vergelijkt dus in zekere zin appels met sinaasappels. Maar ze zijn allebei fruit, ze zijn allebei eetbaar, er zijn veel overeenkomsten tussen hen.

Kunt u een of twee bijzonderheden geven van iets dat u in die omgeving zou kunnen waarnemen en hoe het eruit ziet?

Ik loop door mijn buurt, aan de telefoon met jou. Op dit moment passeer ik het huis van een buurman en ze heeft veel bomen rondom haar huis. Het is zeer treed en hedged en zwaar struiken. Het is erg wazig, het is een beetje zacht, het is een beetje wispy. Loof heeft een bepaald effect, een bepaalde signatuur. Het geeft een heel specifiek beeld weer. Ik kan je vertellen dat iemand veel werk op haar tuin heeft gedaan, omdat haar boomgrens en heggen zijn uitgedund. Nu ben ik me bewust van de afrastering achter de boomgrens, die ik altijd nieuw was, maar nu is het veel duidelijker omdat de boomgrens akoestisch transparanter is. Maar weet je, ik heb ook één oor voor een telefoon.

Een deel ervan is echt duidelijk en helder, een deel van de waarschijnlijkheid, een deel van de context. Een deel ervan, het maakt je niet echt uit wat het is, het is er gewoon, het moet vermeden worden. Een deel ervan weet ik, ik zal het herkennen als ik er weer langs kom. En dan, een deel ervan, zou ik eigenlijk voor je kunnen zitten en tekenen.

Het is relatief eenvoudig voor iemand die flash sonar gebruikt om bijvoorbeeld een hindernisbaan te navigeren, zelfs een behoorlijk complexe. Je herkent misschien niet per se wat de objecten waren die je navigeerde, maar je kon ze vrij nauwkeurig en waarschijnlijk vrij snel navigeren.

Hoe heb je dit leren doen?

Mijn ouders waardeerden mijn vrijheid echt. Ze bleven niet hangen over de blindheid, ze waren gewoon meer bezorgd over dat ik opgroeide als een relatief normaal kind, om vervolgens een relatief normale volwassene te worden, dat wil zeggen iemand die in staat is om dezelfde vrijheden te genieten en verantwoordelijkheden als anderen. Ik werd aangemoedigd om door te gaan met het zijn van een kind, en het zijn van een jongen van elke leeftijd was veel belangrijker voor hen dan het feit dat ik op enig moment blind was. Kinderen passen zich zeer snel aan hun omstandigheden aan, en hoe meer ze worden ondersteund in die aanpassing, hoe sneller het zal gebeuren. Ik heb mezelf geleerd om flash-sonar te gebruiken op vrijwel dezelfde manier als jij jezelf hebt geleerd hoe te zien.

Hoe gebruikelijk is het voor andere blinden om die reis zelf te maken?

Het komt niet vaak voor. Er is niet veel onderzoek naar die kwestie, maar ik zou zeggen dat het minder dan 10 procent is. Het is moeilijk om te generaliseren, omdat het onderzoek echt heel schaars is. De reden is niet dat blinde mensen niet de capaciteit hebben; blinde mensen hebben de capaciteit. Het heeft meer te maken met sociale barrières, opgelegde beperkingen. Er is niets inherent aan blindheid dat iemand ervan zou kunnen weerhouden mobiel te leren en te leren navigeren. Dat is geen artefact van blindheid, het is echt een barrière tegen blindheid.

Er zijn mensen die zeer capabel zijn, die zich samen hebben getrokken of goed zijn voorbereid, en die het heel goed doen. Veel van deze zijn echolocators - er is een zekere correlatie tussen blinde mensen die zelfverklaarde echolocators zijn en mobiliteit en werkgelegenheid. De meerderheid van de blinden zit vast in deze sociale constructie waardoor ze beperkt en beperkt zijn. Het enige wat u hoeft te doen is kijken naar de werkloosheid onder blinden en u hebt een werkloosheid van meer dan 70 procent. Dus dat is behoorlijk verschrikkelijk. Maar onnodig.

Er zijn mensen die tegen onze methoden van echolocatie zijn, omdat ze vinden dat blinden toch echoloceren, maar het onderzoek ondersteunt dat niet echt. Er zijn mensen die vinden dat het klikken negatieve sociale aandacht trekt, en er zijn mensen die dat niet doen. Het varieert nogal over de kaart, in termen van hoe ontvankelijk en ontvankelijk blinde mensen zijn.

Hoe ziet een wereld eruit die is gebouwd voor mensen die flash-sonar gebruiken? Wat gaat dat ontwerp in?

Een wereld die bevorderlijk was voor het gebruik van flash-sonar zou niet zo luidruchtig zijn. Er zou niet veel rommel zijn, zoals in de moderne wereld van vandaag. Er zou minder externe galm zijn in binnenruimtes. We hebben de neiging niet veel aandacht te besteden aan de hoeveelheid galm in klaslokalen, auditoria, zelfs gymnasiums.

We moeten niet vergeten dat een blinde veel integreert in zijn navigatie- en bewegingsproces. Het draait niet allemaal om flash-sonar; Flash Sonar is daar slechts een onderdeel van. Er zijn veel verschillende systemen die worden ingevoerd. Voor het grootste deel beschouw ik blindheid als aanpassing aan de wereld, ik denk niet te veel in termen van de wereld die zich aanpast aan blindheid. Je moet het op zijn minst halverwege ontmoeten. Dus ja, het zou leuk zijn als er meer braille op openbare plaatsen was. Stel je een wereld voor zonder tekenen. Hoe geraak je in een wereld zonder tekenen? Blinde mensen hebben dat meestal niet.

Waarom was deze studie iets waar je deel van wilde uitmaken?

Het visuele systeem is wonderbaarlijk bestudeerd. Het heeft veel literatuur achter de rug, een enorme hoeveelheid kennis. Je zou een bibliotheek kunnen vullen met wat we weten over het menselijke visuele systeem. Maar wat we weten over menselijke echolocatie kan een boekenplank nauwelijks vullen. En toch is menselijke echolocatie net zo belangrijk voor mensen die menselijke echolocatie gebruiken als visie voor mensen die visie gebruiken.

Ik wist dat deze studie, samen met andere studies, zou bijdragen aan die kennis. Ik zou als leraar verwachten dat ik die kennis zou kunnen gebruiken om benaderingen voor instructie te verfijnen, evenals potentieel de ontwikkeling van apparaten of verbeteringstools die mensen kunnen helpen echolocatie sneller te leren of effectiever te gebruiken.

Hoe voelde je je afgenomen van de studie, of ervan geleerd?

De parameters van menselijk klikken zijn niet zo nauwkeurig of nauwkeurig bestudeerd. Nu hebben we een beter idee van wat die parameters zijn en dat er overeenkomsten zijn tussen de drie onderwerpen in de steekproef. Deskundige echolocators geven de voorkeur aan bepaalde soorten signalen, die ik zou beschrijven als gepulste of geflitste signalen.

De kegel van perceptie is interessant. Dus konden ze een redelijk gedefinieerd beeld krijgen van wat de scherpte-regio's zijn, met flash sonar, wat interessant is en dat zal bijdragen aan het verfijnen van het ontwerp van lesprotocollen, en misschien wat te verwachten van studenten terwijl ze leren.

Wat is als opvoeder je uiteindelijke doel?

Echt, het is gewoon om mensen te leren hoe ze beter kunnen zien. Als zien waarnemen is, als zien bewust is, en als het mogelijk is om mensen die niet met hun ogen kunnen zien, te helpen om op andere manieren effectiever te zien, waarom zouden we dat dan niet doen? We werken heel hard om mensen te helpen beter te zien met hun ogen. Waarom niet heel hard werken om mensen te helpen beter te zien zonder hun ogen?

Dit hele ding komt echt neer op vrijheid. Bewegingsvrijheid en persoonlijke keuze, de mogelijkheid om flash-sonar effectief te gebruiken, om iemands vermogen om comfortabel en vrij door de omgeving en door de wereld te bewegen en te navigeren te verbeteren en uit te breiden. Hun eigen relatie met hun wereld op hun eigen manier, op hun eigen voorwaarden, ontwikkelen, is een basisdefinitie van vrijheid, en voor ons komt dit erop neer dat we individuen helpen hun vrijheid te vinden.

Hoe werkt menselijke echolocatie?