پژواکیابی، روش شگفتانگیزی است که حیواناتی مانند خفاشها و والها از آن برای مسیریابی در جهان استفاده میکنند. این جانوران با تولید صدا و تفسیر پژواکهای بازگشتی، قادر به درک محیط اطراف خود هستند. اما آیا انسانها نیز میتوانند از این توانایی بهرهمند شوند؟
تحقیقات نشان میدهد که انسانها نیز میتوانند پژواکیابی را بیاموزند و این کار به زمان کمتری نسبت به آنچه تصور میشود، نیاز دارد. مطالعهای که در سال ۲۰۲۱ در مجله PLOS One منتشر شد، نشان داد که شرکتکنندگان نابینا و بینا پس از ۱۰ هفته آموزش با استفاده از کلیکهای کلامی، توانستند پژواکیابی را فرا بگیرند.
اگرچه این تکنیک در حال حاضر توسط برخی از افراد کمبینا استفاده میشود (گاهی با ضربه زدن عصا به جای کلیک با دهان)، یافتههای جدید حاکی از آن است که بسیاری از ما میتوانیم این مهارتها را کسب کنیم.
تیمی از محققان، که برخی از آنها در مطالعه قبلی نیز حضور داشتند، به بررسی تغییرات فیزیکی در مغز شرکتکنندگان پس از ۱۰ هفته آموزش پژواکیابی پرداختند. نتایج این تحقیق در مجله Cerebral Cortex منتشر شده است.
این پژوهشگران با تحلیل اسکنهای مغزی، بهویژه نواحی V1 (قشر بینایی اولیه) و A1 (قشر شنوایی اولیه)، دریافتند که نواحی V1 در هر دو گروه افراد نابینا و بینا، نسبت به پژواکهای صوتی در طول دوره آموزش حساسیت پیدا کردهاند.
محققان در مقاله خود نوشتند اعلام کردند: «ما برای اولین بار تغییرات عملکردی و ساختاری مغز را در نواحی حسی اولیه V1 و A1 در افراد نابینا و بینایی که در بزرگسالی پژواکیابی مبتنی بر کلیک را میآموزند، نشان میدهیم.» آنها افزودند: «این نتایج یافته مهمی در راستای مطالعات قبلی است که انعطافپذیری را عمدتاً در نواحی حسی سطح بالاتر در افراد نابینا و بینای بزرگسال یافته بود.»
این یافتهها نشان میدهد که بینایی یا نابینایی، تأثیری بر توانایی مغز برای سازگاری در این سناریو ندارد. به نظر میرسد انعطافپذیری مغز برای تقویت حساسیت در یک ناحیه حسی، به محرومیت طولانیمدت از یک نوع حس خاص وابسته نیست.
این شواهد قویتری ارائه میدهد مبنی بر اینکه بسیاری از ما میتوانیم پژواکیابی را بیاموزیم، اگر بخواهیم. مغز توانایی سازگاری خوبی دارد، هرچند برخی تغییرات ساختاری خاص بین افراد نابینا و بینا متفاوت بود.
محققان نوشتند بیان کردند: «این تحقیق شواهد محکمی مبنی بر این امر ارائه میدهد که توانایی یک ناحیه حسی اولیه (V1) برای نشان دادن حساسیت به ورودی از یک حسگر دیگر (در اینجا: پژواکهای صوتی) میتواند به عنوان یک ویژگی طبیعی در مغز انسان بزرگسال در نظر گرفته شود.»
در مطالعهای دیگر که در سال ۲۰۲۵ در مجله PLOS One منتشر شد، محققان به بررسی چگونگی تغییر مغز دلفینها و والهای بالهدار در طول ۳۰ میلیون سال تکامل پرداختند. این تحقیق بر خلاف مطالعه قبلی، به جای ۱۰ هفته آموزش، به بررسی اثرات تکاملی پرداخته است.
محققان سیستمهای شنوایی مغز سه دلفین (که قادر به پژواکیابی هستند) و یک وال بالهدار (گونهای که قادر به پژواکیابی نیست اما برای مسیریابی در محیطهای تاریک به حس شنوایی قوی متکی است) را تجزیه و تحلیل کردند.
نکته قابل توجه، شباهتهای فراوان بین این دو گونه بود، به جز یک تفاوت کلیدی: دلفینها دارای یک اتصال مغزی خاص به سمت مخچه بودند که به طور قابل توجهی قویتر بود.
پیتر تایک، زیستشناس از مؤسسه اقیانوسشناسی وودز هول در آمریکا، گفت توضیح داد: «در حالی که دانشمندان علوم اعصاب قبلاً مخچه را عمدتاً مرکز تعادل و کنترل حرکتی میدانستند، شواهد جدیدتر قویاً نشان میدهند که این بخش به عنوان مرکز ادغام اطلاعات حسی و حرکتی و مهمتر از آن، یک مرکز پیشبینی سریع عمل میکند.»
این تحقیقات نشان میدهد که هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری در مورد تأثیر پژواکیابی بر مغز وجود دارد و تغییرات لزوماً در نواحی مورد انتظار رخ نمیدهند. در مورد دلفینها، سازگاریها در نواحی مغزی مرتبط با لامسه نسبت به بینایی مشاهده شد.
هرچه دادههای بیشتری جمعآوری کنیم، بیشتر میتوانیم در مورد پژواکیابی و نحوه استفاده مغز حیوانات و انسانها از حواس مختلف به طور همزمان کشف کنیم.
پیتر کوک، دانشمند علوم دریایی از کالج جدید فلوریدا، گفت گفت: «فناوری سرانجام به جایی رسیده است که میتوانیم این سیستمهای عصبی مرموز را شکافته و نحوه کارکرد آنها را دریابیم.»
این مطالعات در مجلات PLOS One، Cerebral Cortex و PLOS One منتشر شدهاند.
