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Como a ecolocalização humana permite que as pessoas vejam sem usar os olhos

Quando um morcego voa pelo ar, ele emite rapidamente uma série de cliques agudos - em vezes até 200 por segundo - que são muito mais altos em tom do que o ouvido humano pode ouvir. Os morcegos, porém, ouvem esses sons com facilidade e analisam a maneira como os sons saltam dos objetos em seu ambiente antes de retornarem aos ouvidos. Seguindo pistas no volume, direção e velocidade com que esses sons retornam, os morcegos podem efetivamente enxergar no escuro escuro como breu.

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Nos últimos anos, uma quantidade crescente de evidências confirmou que os seres humanos - tanto com visão quanto com deficiência visual - são capazes de algo semelhante. Ao contrário dos morcegos (juntamente com os golfinhos, as baleias dentadas e várias outras espécies capazes de fazer ecolocalização), a capacidade não é inata, mas várias experiências mostram que algumas pessoas, pelo menos, podem aprender a ecolocar.

Muitos dos sujeitos desses estudos têm sido pessoas com deficiência visual, que desenvolveram a habilidade ao longo do tempo como uma necessidade. O mais famoso é Daniel Kish, que perdeu a visão quando tinha um ano de idade, mas fez manchetes por escalar montanhas, andar de bicicleta e morar sozinho no deserto. Kish, que foi apelidado de "Batman da vida real" é capaz de executar essas tarefas por causa de sua incrível capacidade de "ver" por ecolocalização.

Como ele faz isso? Provocados em parte pela cobertura de alto perfil do talento de Kish, vários laboratórios e grupos de pesquisa começaram a investigar a ecolocalização humana em geral alguns anos atrás.

Eles descobriram que, embora nos faltem as estruturas anatômicas especializadas que evoluíram especificamente para a ecolocalização em espécies como os morcegos, os princípios são basicamente os mesmos. Para começar, uma pessoa deve fazer um barulho, análogo ao clique agudo do bastão.

A maioria dos ecolocadores, incluindo Kish, faz o clique colocando a ponta da língua contra o céu da boca, criando temporariamente um vácuo, que faz um som agudo quando a língua é afastada. Um estudo de 2009 de pesquisadores da Espanha, um dos primeiros sobre a ecolocalização humana, descobriu que o clique idiossincrático de Kish é particularmente adequado para a ecolocalização: ele puxa a língua para trás, longe do palato, em vez de para baixo. Com o tempo, a prática pode levar a um clique mais nítido e limpo, o que torna a ecolocalização mais fácil.

Não podemos igualar os 200 ou mais cliques por segundo obtidos por morcegos e golfinhos, mas isso não é realmente necessário. Kish, por um lado, simplesmente faz um barulho de clique a cada poucos segundos, com interlúdios de silêncio quando ele não precisa obter uma nova imagem de seu entorno.

A partir daí, as ondas sonoras produzidas pelo clique são transmitidas para o nosso ambiente a uma velocidade de aproximadamente 1.100 pés por segundo. Disparado em todas as direções, essas ondas refletem os objetos, estruturas e pessoas ao redor do ecolocador e chegam de volta aos seus ouvidos. O volume do clique de retorno é muito mais baixo que o original, mas aqueles com treinamento adequado identificam prontamente o som sutil. E embora possa parecer incrível poder analisar essas ondas sonoras para gerar uma imagem do ambiente, alguns dos princípios básicos em jogo são conceitos com os quais você já conta todos os dias.

Por um lado, há o fato de que temos dois ouvidos, um de cada lado da nossa cabeça, e assim (impedindo qualquer deficiência) podemos ouvir em estéreo, da mesma forma que o par de olhos nos permite ver em estéreo. Na prática, isso significa que você inconscientemente compara o volume de um som particular em cada um dos seus ouvidos, e assume que o lado mais alto é aquele do qual o som veio. Quando alguém chama seu nome, por exemplo, você geralmente sabe se virar na direção certa sem pensar muito.

Da mesma forma, os ecolocadores podem analisar o volume das ondas sonoras que retornam para “ver” o ambiente ao redor. Se um lado recebe ondas muito mais altas do que o outro, isso mostra que o som retornou mais rápido e, portanto, tomou um caminho mais curto - indicando a presença de um objeto ou obstáculo naquele lado.

Além disso, para o ouvido treinado, o clique de retorno soa um pouco diferente com base no objeto específico do qual ele é refletido. Você provavelmente notou que sua voz soa diferente em um quarto mobiliado, atapetado, do que em um vazio. Como Kish ressalta, uma bola de tênis saltando de uma parede soa diferente de quando ela bate em um arbusto. Com prática suficiente, as mesmas distinções sutis podem ser feitas sobre os sons de retorno do clique, pintando uma imagem do mundo em geral.

Fazer isso pode realmente ser mais fácil para aqueles sem visão. Em 2011, uma equipe da University of Western Ontario utilizou fMRI (ressonância magnética funcional) para investigar a atividade cerebral subjacente que ocorre durante a ecolocalização pela primeira vez. Curiosamente, eles descobriram que em dois echolocators com visão prejudicada, o ato gerava atividade no córtex visual, uma área do cérebro amplamente dedicada à interpretação da informação visual. Quando testaram duas pessoas com visão que eram novas para a ecolocalização, no entanto, não encontraram atividade naquela área, sugerindo que os cérebros dos dois ecolocalizadores com deficiência visual compensavam sua falta de visão ao dedicar capacidade de processamento extra ao som.

Os ecolocadores avançados mostraram aumento da atividade mental em partes do cérebro geralmente dedicadas à visão. Os ecolocadores avançados mostraram aumento da atividade mental em partes do cérebro geralmente dedicadas à visão. (Imagem via Wikimedia Commons / Alan Thistle)

Tornar-se um especialista em ecolocator leva anos de prática, mas a pesquisa mostrou que até uma hora ou mais de prática pode fornecer resultados imediatos. Em um estudo, publicado em maio, os participantes foram vendados e solicitados a dizer qual dos dois discos colocados na frente deles era maior usando a ecolocalização. Com o tempo, eles conseguiram identificar o disco correto em taxas melhores que o acaso.

Tanto a equipe de pesquisa espanhola quanto Kish, em seu papel como presidente da organização World Access for the Blind, estão trabalhando para ajudar mais pessoas a aprender a arte da ecolocalização. Os pesquisadores estão desenvolvendo uma série de protocolos para permitir que novatos comecem a praticar, enquanto Kish realiza workshops para deficientes visuais. "Duas horas por dia durante algumas semanas são suficientes para distinguir se você tem um objeto à sua frente", disse Juan Antonio Martínez, principal autor do estudo espanhol, ao Science Daily. "Dentro de mais duas semanas, você pode dizer a diferença entre as árvores e o asfalto".

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