Щелчки ртом при эхолокации человека изучены с беспрецедентной детализацией

Подобно некоторым летучим мышам и морским млекопитающим, люди могут развить навыки экспертной эхолокации. Они производят щелкающий звук ртом и слушают отражённые звуковые волны, чтобы «видеть» окружение. Новое исследование, опубликованное в PLOS Computational Biology, представляет первый углублённый анализ щелчков ртом, используемых при человеческой эхолокации.

Исследование, проведённое Лор Талер из Даремского университета (Великобритания), Галеном Райхом и Майклом Антониу из Бирмингемского университета (Великобритания) и их коллегами, сосредоточено на трёх слепых взрослых, профессионально обученных эхолокации. Все трое используют эту технику в повседневной жизни с 15 лет или младше — для таких активностей, как пешие прогулки, посещение незнакомых городов и езда на велосипеде.

Хотя существование человеческой эхолокации хорошо задокументировано, детали акустических механизмов оставались неясны. В новом исследовании учёные поставили цель дать физическое описание щелчков ртом, используемых каждым из трёх участников. Они записали и проанализировали акустические свойства нескольких тысяч щелчков, включая пространственный путь звуковых волн в акустически контролируемой комнате.

Анализ записей показал, что щелчки участников имеют отчётливую акустическую картину, более сфокусированную по направлению, чем человеческая речь. Щелчки были краткими — около трёх миллисекунд длиной. Их самые сильные частоты находились в диапазоне от двух до четырёх килогерц, с дополнительной силой около 10 килогерц.

Исследователи также использовали записи, чтобы предложить математическую модель для синтеза щелчков ртом при эхолокации человека. Они планируют использовать синтетические щелчки для изучения того, как эти звуки могут раскрывать физические особенности объектов. Проведение необходимого для таких исследований числа измерений с участием людей-добровольцев было бы непрактичным.

«Результаты позволяют нам создавать виртуальных человеческих эхолокаторов, — говорит Талер. — Это позволяет нам отправиться в захватывающее новое путешествие в исследованиях человеческой эхолокации».