Met wat training kan iedereen de wereld 'zien' met alleen maar geluid

Vleermuizen en dolfijnen staan erom bekend dat ze zich kunnen oriënteren door geluidsgolven van objecten in hun omgeving af te laten kaatsen, dit wordt echolocatie genoemd. Maar sommige slechtziende mensen hebben ook geleerd om op deze manier te navigeren. Een voorbeeld daarvan is Daniel Kish. Op jonge leeftijd verloor hij zijn ogen door kanker en tegenwoordig is hij de bekendste persoon die zich kan oriënteren met echolocatie.

Kish, die zijn reputatie als een "echte Batman " heeft omarmd, heeft honderden mensen geleerd hoe ze met klikjes of andere geluiden een soort sonarzicht kunnen ontwikkelen.

Ondertussen hebben neurowetenschappers veel onderzoek gedaan dat aantoont dat deze geluidjes verwerkt worden in de visuele cortex. Als één zintuig ermee kapt, zo lijkt het, gaat je brein daar voor compenseren.

"[Echolocatie] is eigenlijk een natuurlijk experiment dat je in staat stelt om de plasticiteit van het brein uit eerste hand te leren begrijpen," zei Melvyn Goodale, directeur van het Brain and Mind Institute van de University of Western Ontario aan de telefoon. Volgens hem staat het veld nog in de kinderschoenen. Toch lijkt het erop dat hoe jonger iemand zijn zicht verliest, hoe waarschijnlijker het is dat ze de visuele delen van brein leren om geluid te verwerken.

Afgelopen zondag presenteerde Bo Shenkman, hoogleraar bij het Zweedse Koninklijke Instituut voor Technologie nieuw onderzoek op Acoustics '17 Boston, een bijeenkomst voor geluidsexperts van over de hele wereld. In een toespraak genaamd "Menselijke echolocatie in verschillende situaties en ruimtes," beschreef Shenkman experimenten met zowel ziende, als blinde mensen. In die experimenten probeerden de deelnemers in verschillende omgevingen en met verschillende geluiden te 'zien'.

Net als zicht eigenschappen als helderheid en kleur mogelijk maakt, kun je geluidsmarkers als toonhoogte of volume gebruiken om de afstand of dichtheid van een object in te schatten. Shenkman en zijn collega's hebben ook ontdekt dat er nog een andere, vagere factor een rol speelt in het oriënteren met geluid: timbre (spreek uit als tambre), de waargenomen geluidskwaliteit.

"Door timbre ook als informatiebron mee te nemen, ben ik ervan overtuigd dat we een meer nauwkeurige omschrijving kunnen vinden van hoe blinde mensen echolocatie gebruiken," laat Shenkman per mail weten. "Timbre is alleen lastiger te begrijpen dan toonhoogte of volume."

Het begrijpen de finesses van echolocatie kan best handig zijn, bijvoorbeeld voor het maken van nieuwe apparaten en omgevingen voor mensen die het gebruiken. Ook ziende mensen zouden deze technologieën en vaardigheden prima kunnen gebruiken. Goodale stelde bijvoorbeeld een scenario voor waarbij reddingswerkers echolocatie gebruikten om ontsnappingsroutes of vastzittende slachtoffers te 'zien'.

Bovendien kan menselijke echolocatie ons helpen vleermuizen, dolfijnen en andere akoestisch gevoelige dieren beter te begrijpen. "We kunnen wel laten zien wat die dieren doen, maar we kunnen ze niet vragen wat hun ervaringen met echolocatie zijn," zei Goodale. "[Menselijke] echolocatie biedt ons een kans om naar daarnaar te kijken, en ook naar de manier waarop we objecten waarnemen met andere zintuigen dan zicht."