CerCor: мозг как зрячих, так и слепых людей легко адаптируется к эхолокации

Британские ученые из Даремского и Йоркского университетов доказали, что человека может сравнительно быстро научиться эхолокации — навигации в пространстве с помощью отражения звука. Этим навыком владеют летучие мыши, дельфины и другие животные. Исследование опубликовано в научном журнале Cerebral Cortex (CerCor).

"Эхолокация — это увлекательный навык, которому можно научиться, и который позволяет нам понять способность человеческого мозга адаптироваться к обучению новым навыкам. Он также имеет реальные преимущества для людей с нарушениями зрения", — отметила автор исследования, доктор Лор Талер.

В исследовании приняли участие 26 человек, в том числе 12 слепых и 14 зрячих, которые ранее не имели опыта использования эхолокации.

Добровольцы прошли 10-недельную программу обучения эхолокации, состоящую из 20 сессий. Каждая сессия длилась 2-3 часа и включала практические задания, такие как различение размеров, восприятие ориентации и виртуальная навигация в лабиринте с использованием эхолокации.

Участники также практиковали навигацию в реальных условиях с использованием эхолокации под руководством ученых.

Для измерения активности и структуры мозга члены группы прошли МРТ-сканирование до и после программы обучения. Сканирование было сосредоточено на двух основных сенсорных областях: зрительной коре (V1) и слуховой коре (A1).

Команда обнаружила, что и зрячие, и слепые участники продемонстрировали значительные улучшения в способности к эхолокации во всех заданиях.

Например, среднее время, необходимое для навигации в виртуальных лабиринтах, сократилось со 104,1 секунды до 40,9 секунды для зрячих участников и со 137,0 секунды до 57,23 секунды для слепых участников. Это улучшение подчеркнуло эффективность программы обучения.

Сканирование МРТ выявило значительные изменения в активности и структуре мозга после обучения. В зрительной коре (V1) как зрячие, так и слепые участники показали повышенную активность в ответ на звуки эха после обучения. Это увеличение было значительным как в левом, так и в правом V1 для контрастов эха и отсутствия эха.

По словам ученых, их поразил тот факт, что первичная зрительная кора мозга так быстро научилась реагировать на звук как у слепых от рождения, так и у людей с идеальным зрением.

Анализ всего мозга также показал дополнительное увеличение активации в таких областях, как верхняя теменная долька, лобная кора и нижняя теменная долька. Эти регионы связаны с повышенным вниманием и пространственными способностями обработки, что позволяет предположить, что обучение эхолокации влияет не только на первичные сенсорные области, но и на когнитивные процессы более высокого порядка, связанные с пространственной навигацией и вниманием.