Echoortung: Menschen können mit Ton "sehen"

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Für manche mag dies sehr, sehr seltsam erscheinen, aber die Echoortung findet nicht nur bei Fledermäusen und Delfinen (und einigen anderen Tieren) statt, sondern auch beim Menschen. Und wir meinen hier keine speziellen Geräte, sondern die eigene Fähigkeit des Menschen, im Raum zu navigieren und das reflektierte Echo einzufangen.

Es gibt eine Reihe von Beweisen dafür, dass blinde Menschen die Echoortung verwenden, um etwas zu finden oder auf ihrem Weg nicht auf ein Hindernis zu stoßen - wie Wale schnalzen sie hart mit der Zunge, um durch das Echo zu kommen, dass ein Stuhl im Raum steht, und tun es Sie müssen sich nicht leicht bücken, um nicht von einer zu niedrigen Türöffnung zu treffen.

Einerseits wäre so etwas zu erwarten: Das Gehirn versucht, den Mangel an visuellen Informationen auszugleichen, indem es das Gehör so weit wie möglich schärft. Natürlich sind Menschen noch weit von Fledermäusen entfernt, aber diejenigen, die schwere Sehprobleme haben, erhöht die Fähigkeit zur Echoortung deutlich. Dennoch sind die Fähigkeiten zur Echoortung beim Menschen kaum im Detail untersucht worden, und es war nicht ganz klar, inwieweit sie entwickelt werden könnten.

Forscher der University of Durham haben zusammen mit Kollegen der Technical University of Eindhoven und der University of Birmingham beschlossen, herauszufinden, wie die Fähigkeit zur Echoortung blinden Menschen ermöglicht, Objekte in ihrer Umgebung zu "sehen". An dem Experiment nahmen acht Menschen teil, die ihr Augenlicht schon lange verloren haben und bei der Echoortung beeindruckende Erfolge erzielen konnten.

Sie wurden in einen Raum gebracht, in dem nur eine Scheibe mit einem Durchmesser von 17,5 cm auf einer Stange saß, und nur die Lage dieser Scheibe musste erraten werden. An den Freiwilligen wurden Mikrofone angebracht, um genau zu wissen, welche Geräusche sie selbst machen und welche Geräusche zu ihnen zurückkommen; der raum selbst war komplett schalldicht, d.h. nichts von außen konnte den versuch stören. Die Jalousie stand regungslos, aber die Position der Scheibe änderte sich: Sie war in einem, dann in einem anderen Winkel zu ihnen.

Ein Artikel in den Proceedings of the Royal Society B besagt, dass die Teilnehmer des Experiments auf unterschiedliche Weise mit der Zunge schnalzten - bei dem Versuch, den Standort des Objekts zu bestimmen, änderten sie die Lautstärke und Frequenz der Geräusche.

Es stellte sich heraus, dass das Objekt für sie am besten "sichtbar" war, wenn es direkt vor ihnen war. Sie hörten es auch gut, wenn es in einem Winkel von 45° oder sogar 90° (also ziemlich von der Seite) war. Aber selbst wenn sich das Objekt hinter dem Rücken befand, konnten die Freiwilligen seinen Standort mithilfe der Echoortung bestimmen, wenn auch mit geringerer Genauigkeit. Wenn der Winkel beispielsweise 135° betrug – das heißt, die Scheibe wurde hinter und seitlich platziert –, dann betrug die Wahrscheinlichkeit, dass eine Person ihren Standort genau bestimmen würde, 80 %. Wenn die Bandscheibe schließlich direkt hinter dem Rücken platziert wurde, sank die Wahrscheinlichkeit, durch Echoortung genau sondiert zu werden, auf 50 %.

Andererseits ist es immer noch überraschend, dass ein Blinder mit solcher Genauigkeit wissen kann, dass er etwas hinter sich hat, wenn er nur dem Echo seines eigenen Zungenschnalzens lauscht. Das Merkwürdigste war, dass die Freiwilligen ein so schwaches Echo hörten, das das menschliche Ohr vermutlich nicht mehr hören kann. Und dies zeigt einmal mehr, wie flexibel unser Gehirn ist und wie sehr es sich an solche Bedingungen anpassen kann, an die es scheinbar unmöglich ist, sich anzupassen.

In einem neuen Artikel, der in Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht wurde, schreiben Tayler und ihr Kollege Liam J. Norman darüber, wie das Gehirn blinder Menschen, die in der Echoortung versiert sind, die Welt um sie herum wahrnimmt.

Für Signale der Sinne gibt es spezielle Bereiche der Großhirnrinde im Gehirn.

Informationen aus den Augen gelangen beispielsweise hauptsächlich zum primären visuellen Kortex im hinteren Teil des Gehirns. Es ist bekannt, dass im primären visuellen Kortex so etwas wie eine Landkarte des Areals erscheint, das heißt, wenn wir zwei nahe beieinander liegende Objekte sehen, dann reagieren die nebeneinander liegenden Areale auf diese beiden Objekte auf der Netzhaut - und wenn die Signal von der Netzhaut zum Gehirn geht, dann werden auch im visuellen Kortex zwei benachbarte Zonen aktiviert.

Es stellte sich heraus, dass der visuelle Kortex bei Menschen mit einem Echolot auf die gleiche Weise reagiert, jedoch auf Geräusche. Die Autoren der Arbeit führten ein Experiment mit sehenden Menschen durch, mit Blinden, die kein eigenes Echolot benutzten, und mit Blinden, die bereits sehr gut mit den reflektierten Tönen zu navigieren wussten. Sie durften Geräusche hören, die von verschiedenen Stellen im Raum ausgingen und gleichzeitig ihre Gehirnaktivität mittels Magnetresonanztomographie überwachen.

Für diejenigen, die Profis in der Echoortung waren, aktivierten Geräusche den visuellen Kortex, und so erschien eine Karte des Bereichs im Kortex - als ob der visuelle Kortex tatsächlich den umgebenden Raum sehen würde. Aber für Sehende und Blinde, die keine Echoortung verwendeten, erschien keine Soundkarte im visuellen Kortex.