Учёные выяснили что человек может научиться эхолокации всего за 10 недель

Человек способен научиться ориентироваться в окружающем пространстве с помощью эхолокации всего за 10 недель тренировок. К такому выводу пришли исследователи, изучившие, как обучение издавать щёлкающие звуки и распознавать отражённое эхо изменяет работу и структуру мозга.

Эхолокация хорошо известна по животным, которые используют её для навигации и поиска объектов. Летучие мыши издают звуки и анализируют возвращающиеся эхо-сигналы, а киты и дельфины применяют похожий принцип для ориентации под водой. Однако способность воспринимать окружающий мир с помощью отражённых звуков есть и у человека.

Исследование, опубликованное в 2021 году учёными из Даремского университета в Великобритании, показало, что после 10 недель тренировок как зрячие, так и незрячие люди могли научиться эхолокации с помощью щелчков, издаваемых ртом.

Некоторые люди с нарушениями зрения уже используют подобную технику. Для создания звуковых сигналов они могут применять щелчки языком или даже постукивания тростью, а затем анализировать отражённые звуки, чтобы оценивать расположение объектов вокруг себя.

Теперь часть исследователей, участвовавших в той работе, провела новое исследование. Учёные изучили, как именно 10 недель обучения эхолокации повлияли на мозг 26 участников.

Особое внимание исследователи уделили двум областям мозга: первичной зрительной коре V1, которая обычно обрабатывает визуальную информацию, и первичной слуховой коре A1, отвечающей за обработку звуков.

Результаты оказались неожиданными. Сканирование показало, что у зрячих и незрячих участников первичная зрительная кора V1 стала чувствительной к звуковым эхо-сигналам, которые люди использовали для эхолокации.

Таким образом, мозг начал задействовать область, традиционно связанную со зрением, для обработки информации, поступающей через слух. При этом изменения наблюдались у людей, которые начали осваивать эхолокацию уже во взрослом возрасте.

Исследователи отмечают, что полученные результаты впервые демонстрируют функциональные и структурные изменения в первичных сенсорных областях V1 и A1 у взрослых зрячих и незрячих людей, обучавшихся эхолокации с помощью щелчков.

Предыдущие исследования уже показывали, что мозг способен адаптироваться к изменению сенсорной информации. Однако считалось, что подобная пластичность преимущественно проявляется в областях мозга более высокого порядка, которые интегрируют и интерпретируют различные типы сигналов.

Новое исследование указывает, что для такой перестройки мозгу не обязательно длительное время испытывать нехватку информации от одного из органов чувств. По-видимому, даже обычный взрослый человеческий мозг способен адаптировать первичную сенсорную область к информации, поступающей через другой канал восприятия.

При этом некоторые структурные изменения у зрячих и незрячих участников различались. Однако общая способность мозга адаптироваться к эхолокации оказалась заметной у обеих групп.

«Это даёт убедительные доказательства того, что способность первичной сенсорной области V1 проявлять чувствительность к информации, поступающей через другую сенсорную систему, в данном случае к звуковым эхо-сигналам, может быть нормальной характеристикой мозга взрослого человека», — отмечают авторы исследования.

Дополнительные сведения о том, как эхолокация связана с изменениями мозга, дали исследования животных. В 2025 году учёные из США и Великобритании сравнили слуховые системы мозга трёх дельфинов, способных к эхолокации, и одного усатого кита, который не использует эхолокацию, но полагается на острый слух для ориентации в тёмной среде.

Исследователи обнаружили множество сходств между изученными животными. Однако у дельфинов была значительно сильнее развита определённая связь, ведущая к мозжечку.

Ранее нейробиологи в основном рассматривали мозжечок как центр, отвечающий за равновесие и управление движениями. Однако более поздние исследования показывают, что он также может служить центром интеграции сенсорной и двигательной информации и участвовать в быстрых прогнозах.

Полученные данные показывают, что влияние эхолокации на мозг может быть гораздо сложнее, чем считалось ранее. У дельфинов связанные с этим адаптации обнаруживаются в областях мозга, которые теснее связаны с обработкой осязательной информации, чем со зрением.

Учёные считают, что дальнейшее изучение эхолокации позволит лучше понять, как человеческий и животный мозг объединяет информацию от разных органов чувств и перестраивает свою работу в ответ на новые задачи.

Исследование опубликовано в журналах PLOS One и Cerebral Cortex.