كيف يمكن للبشر الرؤية باستخدام الصدى؟

لا تقتصر مهارة تحديد الموقع بالصدى على الحيوانات مثل الدلافين والخفافيش، بل يمكن للبشر أيضاً "الرؤية بالصوت" وهي قدرة يسهل تعلمها بشكل مدهش. يستطيع الخبراء في تحديد الموقع بالصدى استخدام نقرات الفم أو عصا المشي لإنشاء خريطة ذهنية دقيقة للمحيط، حتى في غياب حاسة البصر، حيث تكشف المعلومات الصوتية عن موقع الأجسام وحجمها وشكلها ومادتها.

كيف يفسر الدماغ البشري الصدى؟

أظهرت تجربة حديثة أجراها علماء أعصاب في معهد سميث-كيتلويل لأبحاث العيون في سان فرانسيسكو، كاليفورنيا، كيف يقوم الدماغ البشري بهذه العملية المعقدة. تشير النتائج إلى أن الجهاز العصبي المركزي يبني ويصقل صورته للمساحة المحيطة تدريجياً مع كل صدى عائد، مركزاً على التفاصيل الدقيقة.

بعبارة أخرى، لا يعتمد الدماغ على صدى واحد فقط لإدراك البيئة والتنقل فيها، بل على تضافر الأصوات العائدة. كما أظهرت أبحاث أخرى أن الدماغ يستعين بالمسارات البصرية، بالإضافة إلى المسارات السمعية، لفك شفرة هذه الإشارات الصوتية وتفسيرها.

آلية التجربة ونتائجها

قارنت الدراسة أربعة خبراء في تحديد الموقع بالصدى مع 21 مشاركاً مبصراً ليس لديهم خبرة في هذه المهارة. تم تزويد المشاركين بأغطية تخطيط كهرباء الدماغ (EEG) لقياس نشاط أدمغتهم بينما كانوا يستمعون في غرفة مظلمة إلى تسلسلات من الأصوات الاصطناعية التي تحاكي أصداء جسم افتراضي.

كان على المشاركين تحديد موقع هذا الجسم الافتراضي، سواء كان إلى يسارهم أو يمينهم، بناءً على الأصداء. كما كان متوقعاً، كان الخبراء أفضل بكثير في تحديد موقع الجسم، بينما لم تتجاوز تخمينات المشاركين المبصرين نسبة 50 بالمئة.

تأثير العمى المبكر على مهارة تحديد الموقع بالصدى

أظهرت الدراسة أن الخبراء الثلاثة في تحديد الموقع بالصدى الذين فقدوا بصرهم في وقت مبكر من حياتهم حققوا أفضل النتائج بفارق كبير. كان هؤلاء الأفراد الثلاثة يحددون موقع الجسم الافتراضي بشكل صحيح في أكثر من 70 بالمئة من الحالات، حتى بعد سماع عدد قليل من النقرات.

تشير هذه النتائج إلى أن العمى المبكر قد يعزز حساسية الدماغ للصوت. ومن المثير للاهتمام، أنه عندما كان الجسم الافتراضي أبعد إلى يمين أو يسار المشارك، استغرق الأمر عددًا أقل من النقرات لتحديده، وكانت الزاوية المثلى للدماغ البشري حوالي 45 درجة من خط الوسط.

ديناميكية تكامل المعلومات الصوتية في الدماغ

وجد مؤلفو الدراسة أيضاً أن كل صوت عائد يحفز الشبكات المكانية في الدماغ بشكل أسرع من الصوت الذي سبقه. قد يعكس هذا كيف يتم استخلاص المعلومات الحسية ودمجها وصقلها بسرعة لتشكيل صورة متماسكة للمحيط.

على الرغم من أن هذه الدراسة صغيرة، إلا أنها تتوافق مع أدلة أوسع تشير إلى أن الدماغ قد يصبح أكثر انسجاماً مع الإشارات الصوتية المكانية عند فقدان البصر. في اثنين من خبراء تحديد الموقع بالصدى الذين أصيبوا بالعمى المبكر، كان هناك "تحسن حاد" بين النقرة السابعة والثامنة، مما يشير إلى أن نظامهم الإدراكي يدمج الميزات الصوتية الصدية بفعالية مع مرور الوقت، ثم يستقر عند الوصول إلى أقصى أداء.

هذه الدراسة من أوائل الدراسات التي تستخدم تسجيلات تخطيط كهرباء الدماغ لاستكشاف كيفية معالجة الدماغ البشري لمعلومات تحديد الموقع بالصدى من نقرة إلى أخرى. بينما هناك حاجة لمزيد من البحث لفهم هذه المهارة، تُظهر هذه التجربة "المرونة الملحوظة لأنظمة الدماغ الإدراكية في غياب حاسة البصر"، مؤكدة على أن مرونة الدماغ لا ينبغي الاستهانة بها.