Σχεδόν τίποτα στον κόσμο δεν είναι ακόμα. Τα νήπια τρέχουν στο σαλόνι. Τα αυτοκίνητα κλείνουν με φερμουάρ απέναντι. Η κίνηση είναι ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος. Η ικανότητα πρόβλεψης της κίνησης των αντικειμένων στον κόσμο συχνά σχετίζεται άμεσα με την επιβίωση—είτε πρόκειται για μια γαζέλα που ανιχνεύει τον αργό ερπυσμό ενός λιονταριού είτε για έναν οδηγό που συγχωνεύεται σε τέσσερις λωρίδες κυκλοφορίας.
Η κίνηση είναι τόσο σημαντική που ο εγκέφαλος των πρωτευόντων εξέλιξε ένα ειδικό σύστημα για την επεξεργασία της οπτικής κίνησης, γνωστό ως μεσαίο κροταφικό φλοιό, πριν από περισσότερα από 50 εκατομμύρια χρόνια. Αυτή η περιοχή του εγκεφάλου περιέχει νευρώνες εξειδικευμένους για την ανίχνευση κινούμενων αντικειμένων. Αυτοί οι ανιχνευτές κίνησης υπολογίζουν τις πληροφορίες που χρειάζονται για την παρακολούθηση των αντικειμένων καθώς αλλάζουν συνεχώς τη θέση τους με την πάροδο του χρόνου και στη συνέχεια στέλνουν σήματα για τον κινούμενο κόσμο σε άλλες περιοχές του εγκεφάλου, όπως εκείνες που εμπλέκονται στον σχεδιασμό των κινήσεων των μυών.
Είναι εύκολο να υποθέσουμε ότι βλέπετε και ακούτε κίνηση με παρόμοιο τρόπο. Ωστόσο, το πώς ακριβώς επεξεργάζεται ο εγκέφαλος την ακουστική κίνηση είναι ένα ανοιχτό επιστημονικό ερώτημα εδώ και τουλάχιστον 30 χρόνια. Αυτή η συζήτηση επικεντρώνεται σε δύο ιδέες: Η μία υποστηρίζει την ύπαρξη εξειδικευμένων ανιχνευτών ακουστικής κίνησης παρόμοιων με αυτούς που βρίσκονται στην οπτική κίνηση και η άλλη προτείνει ότι οι άνθρωποι ακούν την κίνηση των αντικειμένων ως διακριτά στιγμιότυπα.
Ως υπολογιστικοί νευροεπιστήμονες, γίναμε περίεργοι όταν παρατηρήσαμε μια τυφλή γυναίκα να διασχίζει με σιγουριά μια πολυσύχναστη διασταύρωση. Το εργαστήριό μας έχει περάσει τα τελευταία 20 χρόνια εξετάζοντας πού αντιπροσωπεύεται η ακουστική κίνηση στους εγκεφάλους τυφλών ατόμων.
Για τα άτομα με όραση, το να διασχίσουν έναν πολυσύχναστο δρόμο με βάση την ακοή και μόνο είναι ένα αδύνατο έργο, επειδή ο εγκέφαλός τους έχει συνηθίσει να βασίζεται στην όραση για να καταλάβει πού βρίσκονται τα πράγματα. Όπως γνωρίζει όποιος έχει προσπαθήσει να βρει ένα κινητό τηλέφωνο που ακούγεται πίσω από τον καναπέ, τα άτομα με όραση έχουν πολύ περιορισμένη ικανότητα να εντοπίσουν τη θέση ή την κίνηση των αντικειμένων με βάση ακουστικές πληροφορίες.
Ωστόσο, οι άνθρωποι που γίνονται τυφλοί είναι σε θέση να κατανοήσουν τον κινούμενο κόσμο χρησιμοποιώντας μόνο ήχο. Πώς ακούνε οι άνθρωποι την κίνηση και πώς αλλάζει αυτό με το να είναι τυφλοί;
Διασχίζοντας έναν πολυσύχναστο δρόμο μόνο με ήχο
Στην πρόσφατη μελέτη μας στο Proceedings of the National Academy of Sciences, αντιμετωπίσαμε το ερώτημα πώς οι τυφλοί ακούν την κίνηση ρωτώντας μια ελαφρώς διαφορετική εκδοχή της: Είναι οι τυφλοί καλύτεροι στην αντίληψη της ακουστικής κίνησης; Και αν ναι, γιατί;
Για να απαντήσουμε σε αυτήν την ερώτηση, χρησιμοποιήσαμε μια απλή εργασία όπου ζητήσαμε από τους συμμετέχοντες στη μελέτη να κρίνουν την κατεύθυνση ενός ήχου που κινείται αριστερά ή δεξιά. Αυτός ο κινούμενος ήχος ήταν ενσωματωμένος σε εκρήξεις σταθερού θορύβου περιβάλλοντος που μοιάζει με στατικό ραδιόφωνο που τοποθετήθηκαν τυχαία στο χώρο και στο χρόνο.
Η πρώτη μας ερώτηση ήταν αν οι τυφλοί συμμετέχοντες θα ήταν καλύτεροι στο έργο. Μετρήσαμε πόσο δυνατή έπρεπε να είναι η ακουστική κίνηση για να μπορέσουν οι συμμετέχοντες να εκτελέσουν σωστά την εργασία στο 65% του χρόνου. Διαπιστώσαμε ότι η ακοή των τυφλών συμμετεχόντων δεν διέφερε από αυτή των συμμετεχόντων με όραση. Ωστόσο, οι τυφλοί συμμετέχοντες ήταν σε θέση να προσδιορίσουν την κατεύθυνση της ακουστικής κίνησης σε πολύ πιο ήσυχα επίπεδα από τους συμμετέχοντες με όραση. Με άλλα λόγια, οι άνθρωποι που τυφλώθηκαν νωρίς στη ζωή τους ακούνε καλύτερα την ακουστική κίνηση των αντικειμένων σε έναν θορυβώδη κόσμο.
Στη συνέχεια, εξετάσαμε πώς οι εκρήξεις θορύβου παρενέβαιναν στην ικανότητα να πούμε την κατεύθυνση της κίνησης. Τόσο για τους βλέποντες όσο και για τους τυφλούς συμμετέχοντες, μόνο οι εκρήξεις θορύβου στην αρχή και στο τέλος κάθε δοκιμής είχαν επίδραση στην απόδοση. Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι άνθρωποι δεν παρακολουθούν αντικείμενα συνεχώς χρησιμοποιώντας τον ήχο: Αντίθετα, συμπεραίνουν την ακουστική κίνηση από τη θέση των ήχων στην αρχή και στο τέλος τους, πιο συνεπής με την υπόθεση του στιγμιότυπου.
Τόσο οι τυφλοί όσο και οι άνθρωποι με όραση συμπέραναν την κίνηση από την αρχή και τη διακοπή των ήχων. Γιατί λοιπόν οι τυφλοί ήταν τόσο καλύτεροι στην κατανόηση της ακουστικής κίνησης από τους βλέποντες;
Περαιτέρω ανάλυση των επιπτώσεων του θορύβου περιβάλλοντος στην ικανότητα παρακολούθησης της ακουστικής κίνησης έδειξε ότι οι τυφλοί συμμετέχοντες επηρεάζονταν μόνο από εκρήξεις θορύβου που συμβαίνουν στις ίδιες θέσεις στο χώρο και τις ίδιες στιγμές στο χρόνο με την έναρξη και τη μετατόπιση του κινούμενου ήχου. Αυτό σημαίνει ότι ήταν πιο ευαίσθητα στην αρχή και στο τέλος της πραγματικής ακουστικής κίνησης και λιγότερο επιρρεπή σε άσχετες εκρήξεις θορύβου.
Όταν ακούς αυτό που βλέπω
Όπως θα σας πει οποιοσδήποτε γονέας ενός τυφλού παιδιού, η κατανόηση της κίνησης είναι μόνο ένας από τους πολλούς τρόπους με τους οποίους τα τυφλά παιδιά μαθαίνουν να αλληλεπιδρούν με τον κόσμο χρησιμοποιώντας διαφορετικές ενδείξεις και ενέργειες.
Ένα μωρό με όραση αναγνωρίζει το πρόσωπο του γονέα του καθώς πλησιάζει την κούνια, ενώ ένα τυφλό μωρό αναγνωρίζει τον ήχο των βημάτων τους. Ένα μικρό παιδί με όραση κοιτάζει προς το μέρος του σκύλου για να τραβήξει την προσοχή του γονέα του, ενώ ένα τυφλό νήπιο μπορεί να τραβήξει το χέρι του γονέα του προς την κατεύθυνση του γαυγίσματος.
Η κατανόηση της ικανότητας των τυφλών ανθρώπων να μάθουν πώς να αλληλεπιδρούν με επιτυχία με έναν κόσμο σχεδιασμένο για άτομα με όραση παρέχει μια μοναδική εκτίμηση της εξαιρετικής ευελιξίας του ανθρώπινου εγκεφάλου.