كغيرنا من الحيوانات، يمتلك البشر حواسًا محدودة نسبيًا. فنحن لا نستطيع الشم بكفاءة الكلاب، ولا رؤية ألوان كثيرة كجمريات السرعوف، ولا إيجاد طريقنا إلى المنزل باستخدام الأقطاب المغناطيسية للأرض كما تفعل السلاحف البحرية.

ولكن هناك حاسة حيوانية واحدة يمكننا تعلمها: تحديد الموقع بالصدى كما تفعل الخفافيش.

علماء: البشر قادرون على تطوير حاسة سادسة

أظهر باحثون في اليابان هذا الإنجاز في ورقة بحثية نُشرت عام ٢٠٢١ في مجلة PLoS One، مُثبتين أن البشر يستطيعون استخدام تحديد الموقع بالصدى – أو القدرة على تحديد موقع الأشياء من خلال الصوت المنعكس – لتحديد شكل ودوران مختلف الأجسام دون ضوء.

عندما تنقض الخفافيش حول الأشياء، تُرسل موجات صوتية عالية النبرة، ثم ترتد إليها على فترات زمنية مختلفة. وهذا يُساعد الثدييات الصغيرة على تعلم المزيد عن هندسة الجسم أو ملمسه أو حركته.

إذا استطاع البشر تمييز هذه الأنماط الصوتية ثلاثية الأبعاد بنفس الطريقة، فقد يُوسّع ذلك من رؤيتنا للعالم، كما تقول ميوا سوميا، الحاصلة على درجة الدكتوراه، والباحثة في مركز المعلومات والشبكات العصبية في أوساكا باليابان، مؤلفة الدراسة.

تقول سوميا: “إن دراسة كيفية اكتساب البشر قدرات استشعار جديدة للتعرف على البيئات باستخدام الأصوات، أو تحديد الموقع بالصدى، قد تُسهم في فهم مرونة أدمغة البشر”.

وتضيف: “قد نتمكن أيضًا من اكتساب رؤى ثاقبة حول استراتيجيات الاستشعار لدى الأنواع الأخرى من خلال مقارنتها بالمعرفة المكتسبة في دراسات تحديد الموقع بالصدى لدى البشر”.

البشر قادرون على تطوير حاسة الخفافيش

هذه الدراسة ليست الأولى التي تُثبت تحديد الموقع بالصدى لدى البشر، فقد أظهرت دراسات سابقة أن المكفوفين يمكنهم استخدام أصوات طقطقة الفم “لرؤية” الأشكال ثنائية الأبعاد.

ولكن سوميا تقول إن هذه الدراسة هي الأولى التي تستكشف نوعًا مُحددًا من تحديد الموقع بالصدى يُسمى تحديد الموقع بالصدى المتغير بمرور الوقت.

فإلى جانب مجرد تحديد موقع جسم ما، سيُمكّن تحديد الموقع بالصدى المتغير بمرور الوقت المستخدمين البشر من إدراك شكله وحركته بشكل أفضل.

لاختبار قدرة المشاركين على استشعار تحديد الموقع بالصدى، زوّد فريق سوميا المشاركين بسماعات رأس وجهازين لوحيين – أحدهما لتوليد إشارة تحديد الموقع بالصدى الاصطناعية، والآخر للاستماع إلى الأصداء المسجلة.

وفي غرفة ثانية غير مرئية للمشاركين، كانت أسطوانتان غريبتا الشكل إما تدوران أو تقفان ثابتتين. ويشبه المقطع العرضي لهاتين الأسطوانتين عجلة دراجة بأربعة أو ثمانية أضلاع.

عند الطلب، بدأ المشاركون الخمسة عشر إشارات تحديد الموقع بالصدى من خلال الجهاز اللوحي. انطلقت موجاتهم الصوتية على شكل نبضات، وانتقلت إلى الغرفة الثانية وضربت الأسطوانات.

تطلّب الأمر بعض الإبداع لتحويل الموجات الصوتية إلى شيء يمكن للمشاركين من البشر تمييزه.

ويوضح سوميا: “تضمنت إشارة تحديد الموقع بالصدى الاصطناعية المستخدمة في هذه الدراسة إشارات عالية التردد تصل إلى 41 كيلوهرتز لا يستطيع البشر سماعها”.

للمقارنة، تتراوح إشارات تحديد الموقع بالصدى للخفافيش في الطبيعة بين 9 كيلوهرتز و200 كيلوهرتز – وهو نطاق يتجاوز بكثير نطاق سمعنا البالغ 20 هرتز إلى 20 كيلوهرتز.

تحديد الموقع بالصدى لدى البشر

استخدم الباحثون رأسًا وهميًا بمقياس سُبع، مزودًا بميكروفون في كل أذن، لتسجيل الأصوات في الغرفة الثانية قبل إرسالها إلى المشاركين.

حوّلت الميكروفونات الأصداء إلى صوت ثنائي الأذن، يشبه الصوت المحيطي الذي قد تسمعه في السينما أو أثناء مشاهدة فيديو استجابة حسية ذاتية (ASMR) مُسجل باستخدام ميكروفون ثنائي الأذن.

اقرا ايضا:

«مصاصو الدماء والمستذئبون والزومبي» الأصول القديمة لمخلوقات الرعب

كما خُفِّض تردد الإشارات عند استقبالها بواسطة الرأس المصغر إلى ثُمن التردد الأصلي، ليتمكن المشاركون من سماعها “بشعور سماع أصوات مكانية حقيقية في فضاء ثلاثي الأبعاد”، كما يقول سوميا.

وأخيرًا، طلب الباحثون من المشاركين تحديد ما إذا كانت الأصداء التي سمعوها صادرة عن جسم دوار أم ثابت.

وفي النهاية، تمكن المشاركون من تحديد الأسطوانتين بشكل موثوق باستخدام إشارات تحديد الموقع بالصدى المتغيرة بمرور الوقت، والتي ترتد عن الأسطوانتين الدوارتين من خلال الاستماع إلى درجة الصوت.

كانوا أقل مهارة في تحديد الأشكال من الأسطوانتين الثابتتين. مع ذلك، يقول الباحثون إن هذا دليل على قدرة البشر على تفسير تحديد الموقع بالصدى المتغير مع الزمن.

تأمل سوميا أن يساعد هذا البشر يومًا ما على إدراك محيطهم المكاني بطريقة مختلفة؛ على سبيل المثال، مساعدة المستخدمين ضعاف البصر على فهم شكل وخصائص الأشياء المحيطة بهم بشكل أفضل.

وتقول سوميا إن الخطوة التالية في هذا البحث هي منح المشاركين حرية الحركة أثناء تفسير إشارات تحديد الموقع بالصدى. سيؤدي ذلك إلى محاكاة أدق للحركة التي قد تقوم بها الخفافيش عند استخدام تحديد الموقع بالصدى “لأن تحديد الموقع بالصدى هو استشعار “نشط”.