La ecolocalización humana es la capacidad de los seres humanos para detectar objetos en su entorno al sentir los ecos de esos objetos, creando sonidos de forma activa: por ejemplo, golpeando sus bastones , golpeando ligeramente el pie, chasqueando los dedos o haciendo chasquidos con la boca. Las personas capacitadas para orientar mediante la ecolocalización pueden interpretar las ondas sonoras reflejadas por los objetos cercanos, identificando con precisión su ubicación y tamaño.
Fondo
El término "ecolocalización" fue acuñado por el zoólogo Donald Griffin en 1944; sin embargo, los informes de que humanos ciegos pueden localizar objetos silenciosos se remontan a 1749. [1] La ecolocalización humana se conoce y se estudia formalmente desde al menos la década de 1950. [2] En épocas anteriores, la ecolocalización humana se describía a veces como "visión facial" o "sentido de obstáculos", ya que se creía que la proximidad de objetos cercanos provocaba cambios de presión en la piel. [3] [4] [5] Sólo en la década de 1940, una serie de experimentos realizados en el Laboratorio Psicológico de Cornell mostraron que el sonido y la audición, más que los cambios de presión en la piel, eran los mecanismos que impulsaban esta capacidad. [1] El campo de la ecolocalización humana y animal se estudió en forma de libro ya en 1959. [6] Véase también White, et al. (1970) [7]
Muchas personas ciegas utilizan pasivamente los ecos ambientales naturales para percibir detalles sobre su entorno; sin embargo, otros producen activamente clics en la boca y son capaces de medir la información sobre su entorno utilizando los ecos de esos clics. [8] Tanto la ecolocalización pasiva como la activa ayudan a las personas ciegas a aprender sobre su entorno.
Debido a que las personas videntes aprenden sobre su entorno mediante la visión, a menudo no perciben fácilmente los ecos de los objetos cercanos. Esto se debe a un fenómeno de supresión de eco provocado por el efecto de precedencia . Sin embargo, con capacitación, las personas videntes con audición normal pueden aprender a evitar obstáculos utilizando solo el sonido, lo que demuestra que la ecolocalización es una habilidad humana general. [9]
Mecánica
La visión y la audición están estrechamente relacionadas en el sentido de que pueden procesar ondas de energía reflejadas. La visión procesa las ondas de luz a medida que viajan desde su fuente, rebotan en las superficies del entorno y entran en los ojos. De manera similar, el sistema auditivo procesa las ondas sonoras a medida que viajan desde su fuente, rebotan en las superficies y entran en los oídos. Ambos sistemas pueden extraer una gran cantidad de información sobre el medio ambiente interpretando los patrones complejos de energía reflejada que reciben. En el caso del sonido, estas ondas de energía reflejada se denominan " ecos ".
Los ecos y otros sonidos pueden transmitir información espacial que es comparable en muchos aspectos a la que transmite la luz. [10] Con los ecos, un viajero ciego puede percibir información muy compleja, detallada y específica desde distancias mucho más allá del alcance del bastón o brazo más largo. Los ecos hacen que la información esté disponible sobre la naturaleza y la disposición de los objetos y las características ambientales, como voladizos, paredes, puertas y huecos, postes, bordillos y escalones ascendentes, jardineras, peatones, bocas de incendio, vehículos estacionados o en movimiento, árboles y otro follaje, mucho más. Los ecos pueden brindar información detallada sobre la ubicación (dónde están los objetos), la dimensión (qué tan grandes son y su forma general) y la densidad (qué tan sólidos son). La ubicación generalmente se divide en distancia del observador y dirección (izquierda / derecha, adelante / atrás, alto / bajo). La dimensión se refiere a la altura del objeto (alto o bajo) y al ancho (ancho o estrecho).
Al comprender las interrelaciones de estas cualidades, se puede percibir mucho sobre la naturaleza de un objeto o de varios objetos. Por ejemplo, un objeto alto y estrecho puede reconocerse rápidamente como un poste. Un objeto que es alto y estrecho cerca de la base mientras que es ancho cerca de la parte superior sería un árbol. Algo que es alto y muy ancho se registra como un muro o edificio. Algo que sea ancho y alto en el medio, mientras que sea más corto en ambos extremos puede identificarse como un automóvil estacionado. Un objeto bajo y ancho puede ser una maceta, un muro de contención o un bordillo. Y finalmente, algo que comienza cerca y muy bajo pero retrocede en la distancia a medida que sube es un conjunto de escalones. La densidad se refiere a la solidez del objeto (sólido / escaso, duro / blando). La conciencia de la densidad agrega riqueza y complejidad a la información disponible. Por ejemplo, un objeto que es bajo y sólido puede reconocerse como una mesa, mientras que algo bajo y escaso suena como un arbusto; pero un objeto que es alto, ancho y muy escaso es probablemente una cerca. [11]
Áreas del cerebro asociadas con la ecolocalización
Algunas personas ciegas son hábiles para ecolocalizar objetos silenciosos simplemente produciendo chasquidos en la boca y escuchando los ecos que regresan, por ejemplo, Ben Underwood. Aunque se han realizado pocos estudios sobre la base neuronal de la ecolocalización humana, esos estudios informan la activación de la corteza visual primaria durante la ecolocalización en ecolocadores expertos ciegos. [1] [12] [13] El mecanismo impulsor de este fenómeno de reasignación de regiones del cerebro se conoce como neuroplasticidad .
En un estudio de 2014 realizado por Thaler y sus colegas, [14] los investigadores grabaron por primera vez los clics y sus ecos muy débiles utilizando pequeños micrófonos colocados en los oídos de los ecolocadores ciegos mientras estaban afuera e intentaban identificar diferentes objetos, como un automóvil. , un asta de bandera y un árbol. Luego, los investigadores volvieron a reproducir los sonidos grabados en los ecolocadores mientras se medía su actividad cerebral utilizando imágenes de resonancia magnética funcional . Sorprendentemente, cuando las grabaciones de ecolocalización se reprodujeron a los expertos ciegos, no solo percibieron los objetos en función de los ecos, sino que también mostraron actividad en aquellas áreas de su cerebro que normalmente procesan la información visual en las personas videntes, principalmente la corteza visual primaria. o V1. Este resultado es sorprendente, ya que las áreas visuales, como sugieren sus nombres, solo están activas durante las tareas visuales. Las áreas del cerebro que procesan la información auditiva no se activaron más con las grabaciones sonoras de escenas al aire libre que contienen ecos que con las grabaciones sonoras de escenas al aire libre sin los ecos. Es importante destacar que cuando se llevó a cabo el mismo experimento con personas videntes que no ecolocalizaron, estas personas no pudieron percibir los objetos y no hubo actividad relacionada con el eco en ninguna parte del cerebro. Esto sugiere que la corteza de los ecolocadores ciegos es plástica y se reorganiza de tal manera que la corteza visual primaria, en lugar de cualquier área auditiva, se involucra en el cálculo de las tareas de ecolocalización.
A pesar de esta evidencia, no está claro hasta qué punto la activación en la corteza visual en los ecolocadores ciegos contribuye a las capacidades de ecolocalización. [9] Como se mencionó anteriormente, las personas videntes tienen la capacidad de ecolocalizar; sin embargo, no muestran una activación comparable en la corteza visual. Esto sugeriría que las personas videntes utilizan áreas más allá de la corteza visual para la ecolocalización.
Casos notables de ecolocalización humana
Daniel Kish
La ecolocalización ha sido desarrollada por Daniel Kish, quien trabaja con ciegos a través de la organización sin fines de lucro World Access for the Blind . [15] Conduce a adolescentes ciegos a caminar y andar en bicicleta de montaña a través de la naturaleza, y les enseña cómo navegar por nuevos lugares de forma segura, con una técnica que él llama "FlashSonar". [16] A Kish le extirparon los ojos a la edad de 13 meses debido a un cáncer de retina . Aprendió a hacer chasquidos palatinos con la lengua cuando aún era un niño, y ahora entrena a otras personas ciegas en el uso de la ecolocalización y en lo que él llama "movilidad perceptual". [17] Aunque al principio se resistió al uso de un bastón para la movilidad, viéndolo como un dispositivo para "discapacitados", y considerándose a sí mismo "no discapacitado en absoluto", Kish desarrolló una técnica usando su bastón blanco combinado con ecolocalización para expandir aún más su movilidad. [17]
Kish informa que "el sentido de las imágenes es muy rico para un usuario experimentado. Uno puede obtener una sensación de belleza o crudeza o lo que sea, tanto del sonido como del eco". [16] Él es capaz de distinguir una valla de metal de una de madera por la información devuelta por los ecos en la disposición de las estructuras de la valla; en condiciones extremadamente silenciosas, también puede escuchar la calidad más cálida y apagada de los ecos de la madera en comparación con el metal. [dieciséis]
Thomas Tajo
Thomas Tajo nació en la remota aldea del Himalaya de Chayang Tajo en el estado de Arunachal Pradesh en el noreste de la India y se quedó ciego alrededor de los 7 u 8 años debido a la atrofia del nervio óptico. Tajo se enseñó a sí mismo a ecolocalizar. Hoy vive en Bélgica y trabaja con Visioneers o World Access para impartir habilidades de navegación independientes a personas ciegas en todo el mundo. Tajo también es investigador independiente. Investiga la historia evolutiva cultural y biológica de los sentidos y presenta sus hallazgos a las conferencias científicas de todo el mundo.
Ben Underwood
Ben Underwood era un estadounidense ciego que nació el 26 de enero de 1992 en Riverside, California. Le diagnosticaron cáncer de retina a los dos años y le extirparon los ojos a los tres. [18]
Aprendió por sí mismo la ecolocación a la edad de cinco años, y fue capaz de detectar la ubicación de los objetos haciendo frecuentes chasquidos con la lengua. Este caso fue explicado en 20/20: Misterios médicos . [19] Lo usó para realizar hazañas como correr, jugar baloncesto, andar en bicicleta, patinar, jugar al fútbol y andar en patineta. [20] [21] Asistió a la escuela en Edward Harris Jr. Middle School. El oculista de la infancia de Underwood afirmó que Underwood era uno de los ecolocadores humanos más competentes.
Tom De Witte
Tom De Witte nació en 1979 en Bélgica con glaucoma congénito bilateral . Parecía que se convertiría en un flautista exitoso hasta que tuvo que dejar de tocar música en 2005. De Witte ha estado completamente ciego desde 2009 debido a problemas adicionales en sus ojos. Daniel Kish le enseñó ecolocalización y la prensa le dio el sobrenombre de "Batman de Bélgica". [ cita requerida ] [22]
Dr. Lawrence Scadden
Scadden ha escrito sobre sus experiencias con la ceguera. [23] No nació ciego, pero perdió la vista debido a una enfermedad. Cuando era niño, aprendió a usar la ecolocalización lo suficientemente bien como para andar en bicicleta en el tráfico. (Sus padres pensaron que aún le quedaba algo de vista). Más tarde participó en experimentos de visión facial. [7] Aproximadamente en 1998, visitó el Laboratorio de Neuroetología Auditiva de la Universidad de Maryland y fue entrevistado sobre su experiencia con la visión facial. Los investigadores del laboratorio estudiaron la ecolocalización de los murciélagos y conocían el fenómeno Wiederorientierung descrito por Griffin (1959), [6] donde los murciélagos, a pesar de seguir emitiendo llamadas de ecolocalización, utilizan la integración de rutas en un espacio acústico familiar. Scadden indicó que descubrió que la ecolocalización requería un esfuerzo adicional y que no la usaría para navegar en áreas familiares a menos que estuviera alerta a los obstáculos, lo que proporcionó información sobre el comportamiento del murciélago.
La Alianza Regional de Ciencias, Ingeniería y Matemáticas para Estudiantes con Discapacidades (RASEM) y la Educación Científica para Estudiantes con Discapacidades (SESD), un Grupo de Interés Especial de la Asociación Nacional de Maestros de Ciencias (NSTA) han creado el Lawrence A. Scadden Outstanding Teacher Premio del Año para Estudiantes con Discapacidad en su honor. [ cita requerida ]
Lucas Murray
Lucas Murray (nacido c. 2002), de Poole, Dorset , nació ciego, pero es uno de los primeros británicos en aprender la ecolocalización humana. Por el eco causado por el chasquido de su lengua en el paladar, Murray puede identificar qué tan cerca están los objetos y de qué están hechos. Daniel Kish le enseñó la técnica . Murray nació en Poole en Dorset con necesidades médicas complejas, incluida la displasia septoóptica . Era ciego de nacimiento, pero esto no se confirmó hasta los cinco meses de edad. En esta etapa, sus padres, Sarah e Iain, creían que su ceguera le causaría problemas. [24] Sin embargo, Sarah e Iain vieron un documental sobre un joven estadounidense llamado Ben Underwood, [25] un chico que usaba la localización por eco que él mismo había aprendido a un nivel muy alto. En el documental, Daniel Kish, fundador de la organización benéfica World Access for the Blind , [26] [27] habló no solo sobre la ubicación del eco sino también sobre la importancia de un bastón largo . Muchos meses después de ver el documental en televisión, [24] Sarah descubrió que Daniel visitaría una organización benéfica escocesa llamada Visibility, [28] así que lo contactó y le preguntó si podía visitar a Lucas. [29] Daniel Kish, un californiano ciego de 41 años, junto con Brian Bushway de World Access for the Blind, le enseñó los conceptos básicos de la eco-localización y la importancia de un bastón largo adecuado a Lucas durante el transcurso de cuatro días en 2007. . [30] Sarah dice que el eco-localización y "No Limits enfoque de" Lucas ha dado un "futuro fantástico". Sus padres han creado una organización benéfica llamada Common Sense, cuyo objetivo es brindar apoyo a los padres y cuidadores de niños con discapacidad visual. También ofrecen bastones largos y blancos a los niños en el Reino Unido, a través de The Common Sense Children's Cane Bank.
En 2019 disfrutó de una experiencia laboral de una semana con South Western Railway . [31]
Usando la ecolocalización
La madre de Lucas, Sarah, dijo que, a los siete años, su independencia mejoraba casi todos los días y que podía jugar con otros niños en deportes como la escalada y el baloncesto. [30] [32] Lucas identifica la distancia de los objetos midiendo el tiempo que tarda en regresar el eco de él haciendo clic, y del sonido que rebota también puede decir la densidad y la forma, [27] [29] Lucas es el primer alumno británico en recibir un programa completo en eco-localización avanzada. [30] [33] similar a la ecolocalización y el uso del sonar para visualizar los alrededores utilizados por los murciélagos. [34] Se informa que Kish dijo que la "movilidad de Lucas es asombrosa", y que él es "el mejor para su edad en el Reino Unido". [27] Sin embargo, Kish escribió a los padres de Lucas y otros periodistas, sin publicar, que en realidad dijo: "Según mi experiencia, la movilidad de Lucas está entre las mejores del Reino Unido para su edad". Lucas dice que le gusta mucho el sistema. [30] Lucas también usa un bastón Long White para encontrar objetos cerca de sus pies. Utiliza un bastón telescópico AmbuTech porque es liviano y tiene una punta de cerámica. Con la longitud adecuada, llega hasta la nariz cuando está erguido. [24]
Kevin Warwick
El científico Kevin Warwick experimentó con la alimentación de pulsos ultrasónicos en el cerebro (a través de la estimulación eléctrica de un implante neural) como una entrada sensorial adicional. En las pruebas pudo discernir la distancia a los objetos con precisión y detectar pequeños movimientos de esos objetos. [35]
Juan ruiz
Ciego de nacimiento, Juan Ruiz vive en Los Ángeles, California. Apareció en el primer episodio de Superhumans de Stan Lee , titulado "Electro Man". El episodio lo mostró capaz de andar en bicicleta, evitar autos estacionados y otros obstáculos e identificar objetos cercanos. Entró y salió de una cueva, donde determinó su longitud y otras características. [ cita requerida ]
En los medios populares
Toph Beifong
Toph es una chica ficticia de la serie animada Avatar: The Last Airbender que usa una forma muy avanzada de ecolocalización, posible gracias a una técnica llamada "Tierra Control" ( manipulación telequinética de la tierra elemental). Nacida ciega, ha desarrollado mecanorreceptores hipersensibles y es capaz de sentir vibraciones diminutas lo suficientemente bien como para crear una imagen precisa de su entorno, de modo que es una luchadora competente, aunque vulnerable cuando sus oponentes están en el aire. Más tarde usa esta hipersensibilidad para desarrollar el arte del Metal Control mientras enseña a Avatar Aang a Earthbend. Usando sus habilidades extremadamente refinadas, también puede sentir las vibraciones de la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria de una persona, convirtiéndose efectivamente en un polígrafo humano .
Percepción
El videojuego Perception de 2017 coloca al jugador en el papel de una mujer ciega que debe usar la ecolocalización para navegar por el entorno. [36]
El último de nosotros
En el juego de 2013 para PlayStation 3 de Naughty Dog, The Last of Us , las personas infectadas llamadas "clickers" usan la ecolocalización.
Imagina
En la película Imagine de 2012 , el personaje principal enseña ecolocalización a estudiantes en la clínica para discapacitados visuales. Este método poco convencional genera una controversia pero ayuda a los estudiantes a explorar el mundo. [37]
Temerario
Matthew Murdock es un abogado defensor durante el día y un vigilante que lucha contra el crimen por la noche, con el nombre de Daredevil , de Marvel Comics . Estuvo involucrado en un accidente cuando era niño en el que sus ojos entraron en contacto con sustancias químicas radiactivas, cegándolo efectivamente, aunque realzó sus otros sentidos (olfato, oído y tacto) a niveles sobrehumanos. Si se concentra lo suficiente, puede escuchar el grito de ayuda de una persona a una cuadra de distancia. Al igual que Toph Beifong, puede usar su super-audición para detectar los latidos del corazón de una persona, así como cambios mínimos en su frecuencia respiratoria y tono de voz, convirtiéndose así también en un detector de mentiras humano. También como Toph, usa sus habilidades a su favor en combate.
Ver también
- Ubicación acústica
- Sustitución sensorial
- Thaandavam , unapelícula tamil que involucra la ecolocalización humana
Referencias
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enlaces externos
- Cómo ver con sonido Artículo de Daniel Kish en New Scientist
- Estudio histórico y bibliografía de Harvard
- Ben Underwood
- Proyecto Ver con sonido
- El ciego que se enseñó a sí mismo a ver el diario de los hombres
- Compendio del lector de Bat Man
- Ecolocalización humana - Aprenda a ver con sus oídos - Lección de audio gratuita para aprender a hacer clic.
- This American Life: Batman (audio)