コウモリが空中を飛ぶと、人間の耳で聞くことができるよりもはるかに高いピッチで、1秒あたり200回もの高音のクリック音が急速に放出されます。 しかし、コウモリはこれらの音を簡単に聞いて、耳に戻る前に周囲の物体から音が跳ね返る方法を分析します。 これらの音が戻る音量、方向、速度の手がかりに従うことで、コウモリは真っ暗闇の中で効果的に見ることができます。
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近年、視覚障害者と視覚障害者の両方が同様の能力があることを確認する証拠が増えています。 コウモリ（イルカ、ハクジラ、および反響定位が可能な他のいくつかの種）とは異なり、この能力は生来のものではありませんが、いくつかの実験では、少なくとも一部の人々は反響定位の方法を習得できることが示されています。
これらの研究の主題の多くは視覚障害者であり、時間とともに能力を必要とするようになりました。 最も有名なのはダニエル・キーシュです。彼は1歳のときに視力を失いましたが、山に登ったり、自転車に乗ったり、荒野で一人暮らしをしたりすることで話題になりました。 「現実のバットマン」と呼ばれるキシュは、 エコーロケーションによって「見る」という彼の不思議な能力のために、これらのタスクを実行することができます。
彼はどうやってそれをしますか？ キッシュの才能の有名な報道に一部促されて、いくつかの研究室と研究グループが数年前に一般的に人間の反響定位の調査を始めました。
彼らは、コウモリなどの種の反響定位のために特別に進化した特殊な解剖学的構造を欠いているが、原理はほとんど同じであることを発見した。 開始するには、コウモリの甲高いクリックに似た音を立てる必要があります。
キッシュを含むほとんどのエコーロケーターは、舌の先端を口の屋根にスナップさせることでクリック音を発し、一時的に真空を作り出します。これにより、舌を引き離すと鋭いポンという音がします。 人間の反響定位に関する最初の研究の1つであるスペインの研究者による2009年の研究では、Kishの特異なクリックが反響定位に特に適していることがわかりました。彼は舌を下向きではなく口蓋から引き離します。 時間が経つにつれて、練習することで、よりシャープできれいなクリックが得られ、エコーロケーションが容易になります。
コウモリやイルカによって達成される1秒あたり200回程度のクリックに匹敵することはできませんが、必ずしも必要ではありません。 たとえば、Kishは数秒ごとにクリック音を鳴らしますが、周囲の新しい写真を撮る必要がないときは沈黙の合間になります。
そこから、クリックによって生成された音波が毎秒約1, 100フィートの速度で環境にブロードキャストされます。 すべての方向に撃たれたこれらの波は、エコーロケーターの周りの物体、構造物、人に跳ね返り、耳に戻ってきます。 戻るクリックの音量は元の音量よりもはるかに小さくなりますが、適切なトレーニングを受けている人は微妙な音をすぐに識別できます。 そして、これらの音波を分析して環境の画像を生成できるのは驚くべきことかもしれませんが、遊びの基本的な原則のいくつかは、あなたがすでに日々依存している概念です。
1つは、頭の両側に1つの耳があり、したがって（障害がない限り）ステレオで聞くことができるという事実です。これは、両目でステレオで見ることができるのと同じです。 実際には、これは、各耳の特定の音の音量を無意識に比較し、音の大きい方を音の元とすることを意味します。 たとえば、誰かがあなたの名前を呼ぶとき、あなたは通常、あまり考えずに正しい方向に曲がることを知っています。
同様に、エコーロケーターは、戻ってくる音波の音量を分析して、周囲を「見る」ことができます。 一方が他方よりもはるかに大きな波を受信する場合、音がより速く跳ね返り、したがって短いルートをたどったことを示します。つまり、その側に物体または障害物が存在することを示します。
さらに、訓練された耳には、跳ね返る特定のオブジェクトに基づいて、戻るクリック音がわずかに異なります。 おそらく、カーペット敷きの家具付きの部屋と、空のタイル張りの部屋では、声が異なることに気づくでしょう。 キッシュが指摘するように、壁に跳ね返るテニスボールは、茂みに跳ね返るときとは異なる音に聞こえます。 十分に練習すれば、戻ってくるクリック音について同じ微妙な区別をすることができ、世界全体の絵を描くことができます。
これを行うことは、視覚のない人にとって実際に簡単かもしれません。 2011年、ウェスタンオンタリオ大学のチームは、fMRI（機能的磁気共鳴画像法）を使用して、エコーロケーション中に初めて発生する潜在的な脳活動を調査しました。 興味深いことに、2人の視覚障害エコーロケーターで、行為が視覚野で活動を生成し、視覚情報の解釈に専念している脳の領域を発見しました。 ただし、エコーロケートの初心者である2人の視力のある人をテストしたところ、そのエリアでの活動は見られませんでした。これは、視覚障害のある2つのエコーロケーターの脳が、代わりに余分な処理能力を音にかけることで視力の欠如を補ったことを意味します。
高度なエコーロケーターは、通常視覚に充てられている脳の一部で精神活動の増加を示しています。 （ウィキメディアコモンズ/アランシスル経由の画像） エコーロケーターの専門家になるには長年の練習が必要ですが、研究により、1時間程度の練習でもすぐに結果が得られることが示されています。 5月に発表されたある研究では、参加者は目隠しされ、エコーロケーションを使用して、目の前に置かれた2枚のディスクのどちらが大きいかを尋ねました。 時間が経つにつれて、彼らはチャンスよりも良いレートで正しいディスクを識別することができました。
スペインの研究チームとキッシュは、盲人組織の世界アクセスの会長としての役割で、より多くの人々が反響定位の技術を学ぶのを支援するために働いています。 研究者は一連のプロトコルを開発し、初心者が練習を開始できるようにし、キシュは視覚障害者のためのワークショップを実施しています。 スペイン語の研究の主著者であるフアン・アントニオ・マルティネスは、 サイエンス・デイリーにこう語った。 「さらに2週間以内に、木と舗装の違いを知ることができます。」
