Science Alert 報導,「Echolocation」中文常譯為「回聲定位」,指的是靠自己發出的聲音,接收碰到物體後反彈回來的回音,再用這些聲音差異判斷周遭環境的位置、距離、大小、形狀,甚至材質。
這種能力最常讓人想到蝙蝠或海豚,甚至金庸武俠小說內的高手!有些人會用嘴巴發出喀喀聲,或利用手杖敲地的回音,在沒有視覺幫助下,仍能在腦中慢慢拼出空間地圖。
這項研究由美國加州舊金山史密斯-凱特威爾眼科研究所的神經科學家進行,找來4名回聲定位高手,並與21名沒有相關經驗、視力正常的參與者比較。實驗中,受試者戴上腦波帽,在黑暗房間裡聆聽最多11次合成喀噠聲,接著再聽模擬聲音碰到虛擬物體後反彈回來的假回音,然後判斷物體是在左邊還是右邊。
結果顯示,熟練的回聲定位者明顯比一般人更能準確判斷物體位置,表現持續高於隨機猜測水準;相較之下,視力正常但沒有經驗的參與者,正確率大致只有50%左右。表現最好的,是3名在較早人生階段就失明的高手,他們即使只聽到少數幾次喀噠聲,也能有超過70%的正確率。
研究也發現,愈早失明,可能愈容易培養出對聲音的高度敏感。
當虛擬物體偏向左右兩側、約在身體中線外45度的位置時,受試者通常能用更少次聲音就判斷出目標位置。研究更發現,每一次回音刺激大腦空間網路的速度,都比前一次更快,顯示大腦會迅速抽取、整合並精煉感官資訊,逐步建立出更完整的空間圖像。
其中2名早發性失明的專家,在第7次與第8次喀噠聲之間,表現更出現明顯躍升。
研究團隊認為,這代表知覺系統會隨時間整合回音特徵,等到資訊累積到一定程度後,表現就會接近飽和。這也是少數利用EEG從一次次聲音回傳過程,直接觀察人腦如何處理回聲定位資訊的研究之一,再次凸顯大腦在缺乏視覺時,依舊具有驚人的可塑性。
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