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ecolocalización humana

La ecolocalización humana es la capacidad de los humanos para detectar objetos en su entorno al percibir los ecos que emiten, mediante la creación activa de sonidos: por ejemplo...

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La ecolocalización humana es la capacidad de los humanos para detectar objetos en su entorno al percibir los ecos que emiten, mediante la creación activa de sonidos: por ejemplo, golpeando sus bastones , dando un ligero pisotón, aplaudiendo , chasqueando los dedos o haciendo ruidos de clic con la boca. [ 1 ]

Las personas entrenadas para orientarse mediante ecolocalización pueden interpretar las ondas sonoras reflejadas por objetos cercanos, identificando con precisión su ubicación, tamaño y densidad. Es decir, los ecos permiten identificar información detallada sobre la ubicación (dónde está), las dimensiones (tamaño y forma) y la densidad (solidez) del objeto. Por ejemplo, proporcionan información sobre la ubicación y la naturaleza de los objetos y su entorno, como paredes, puertas, huecos, voladizos, pilares, bordillos y escalones, hidrantes, peatones, vehículos estacionados o en movimiento, árboles y otra vegetación. Algunos de ellos pueden realizar trucos como correr , jugar al baloncesto , patinar , jugar al fútbol y al monopatín , y pueden orientarse con seguridad en zonas silvestres practicando senderismo o ciclismo de montaña .

Descripción general

Muchas personas ciegas utilizan pasivamente los ecos ambientales naturales para percibir detalles de su entorno (ecolocalización pasiva); sin embargo, otras producen activamente chasquidos con la boca ( chasquidos palatinos ) y son capaces de obtener información sobre su entorno utilizando los ecos de esos chasquidos (ecolocalización activa). [ 2 ] Tanto la ecolocalización pasiva como la activa ayudan a las personas ciegas a percibir su entorno.

Quienes pueden ver su entorno a menudo no perciben fácilmente los ecos de los objetos cercanos, debido a un fenómeno de supresión de eco provocado por el efecto de precedencia . Sin embargo, con entrenamiento, las personas videntes con audición normal pueden aprender a evitar obstáculos usando solo el sonido, lo que demuestra que la ecolocalización es una capacidad humana general. [ 3 ] John Levack Drever se refiere a la ecolocalización en humanos como un ejemplo de panacusi loci, [ 4 ] audición espacial que excede el modo normativo prescrito.

Capacidad de discriminación

Los ecos y otros sonidos pueden transmitir datos espaciales comparables en muchos aspectos a los transmitidos por la luz. [ 5 ] Un viajero ciego que utilice ecos puede percibir características del mundo muy complejas, detalladas y específicas desde distancias que van mucho más allá del alcance físico. Los ecos pueden proporcionar información sobre la naturaleza y la disposición de objetos y elementos del entorno como paredes, puertas, huecos, voladizos, pilares, bordillos y escalones, hidrantes, peatones, vehículos estacionados o en movimiento, árboles y otra vegetación, y 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 desglosa en distancia desde el observador y dirección (izquierda/derecha, adelante/atrás, arriba/abajo). La dimensión se refiere a la altura del objeto (alto o bajo) y anchura (ancho o estrecho).

Al comprender las interrelaciones de estas cualidades, se puede percibir mucho sobre la naturaleza de un objeto o varios objetos. Por ejemplo, un objeto alto y estrecho se reconoce rápidamente como un poste. Un objeto alto y estrecho en la base y ancho en la parte superior sería un árbol. Algo alto y muy ancho se identifica como una pared o un edificio. Algo ancho y alto en el centro, y más corto en los extremos, puede ser un coche aparcado. Un objeto bajo y ancho puede ser una jardinera, un muro de contención o un bordillo. Y, por último, algo que comienza cerca y muy bajo, pero que se aleja en la distancia a medida que se eleva, es una escalera.

La densidad se refiere a la solidez del objeto (sólido/disperso, duro/blando). Ser consciente de la densidad enriquece y complejiza la información disponible. Por ejemplo, un objeto bajo y sólido puede reconocerse como una mesa, mientras que algo bajo y disperso suena como un arbusto; pero un objeto alto, ancho y muy disperso probablemente sea una cerca. [ 6 ]

Mecanismo

La visión y la audición son similares en el sentido de que ambas implican la detección de ondas de energía reflejadas. La visión procesa las ondas de luz 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 neuronales pueden extraer gran cantidad de información sobre el entorno interpretando los complejos patrones de energía reflejada que reciben sus órganos sensoriales. En el caso del sonido, estas ondas de energía reflejada se denominan ecos .

Áreas cerebrales asociadas con la ecolocalización

A la izquierda se muestra la actividad cerebral relacionada con los ecos en una persona ciega de nacimiento y entrenada en ecolocalización. No se observa actividad en el cerebro de una persona vidente no entrenada (mostrada a la derecha) que escucha los mismos ecos.

Algunas personas ciegas son expertas en la ecolocalización de objetos silenciosos simplemente produciendo chasquidos con la boca y escuchando los ecos que regresan. Aunque se han realizado pocos estudios sobre la base neuronal de la ecolocalización humana, estos estudios informan la activación de la corteza visual primaria durante la ecolocalización en expertos ciegos en ecolocalización. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] El mecanismo que impulsa este fenómeno de remapeo de la región cerebral se conoce como neuroplasticidad .

En un estudio de 2014 realizado por Thaler y sus colegas, [ 10 ] los investigadores primero grabaron los clics y sus ecos muy débiles usando pequeños micrófonos colocados en los oídos de los ecolocalizadores ciegos mientras estaban al aire libre e intentaban identificar diferentes objetos como un automóvil, un mástil de bandera y un árbol. Luego, los investigadores reprodujeron los sonidos grabados a los ecolocalizadores mientras se medía su actividad cerebral mediante imágenes de resonancia magnética funcional . Sorprendentemente, cuando se reprodujeron las grabaciones de ecolocalización a los expertos ciegos, no solo percibieron los objetos basándose en los ecos, sino que también mostraron actividad en aquellas áreas de su cerebro que normalmente procesan información visual en personas videntes, principalmente la corteza visual primaria o V1. Este resultado es sorprendente, ya que las áreas visuales normalmente solo se activan durante tareas visuales. Las áreas del cerebro que procesan información auditiva no se activaron más con grabaciones de sonido de escenas al aire libre que contenían ecos que con grabaciones de sonido de escenas al aire libre sin ecos. Es importante destacar que, cuando se realizó el mismo experimento con personas videntes que no utilizaban la ecolocalización, estas personas no pudieron percibir los objetos y no se detectó actividad relacionada con el eco en ninguna parte del cerebro. Esto sugiere que la corteza de las personas ciegas que utilizan la ecolocalización es plástica y se reorganiza de tal manera que la corteza visual primaria, en lugar de cualquier área auditiva, se involucra en el procesamiento de las tareas de ecolocalización.

A pesar de esta evidencia, no está claro hasta qué punto la activación de la corteza visual en personas ciegas que utilizan la ecolocalización contribuye a sus habilidades. [ 3 ] 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.

Fondo

El término "ecolocalización" fue acuñado por el zoólogo Donald Griffin en 1944. Pero el fenómeno ya se conocía con anterioridad; por ejemplo, Denis Diderot informó en 1749 que las personas ciegas podían localizar objetos silenciosos. [ 7 ] La ecolocalización humana se conoce y se ha estudiado formalmente desde al menos la década de 1950. [ 11 ] El campo de la ecolocalización humana y animal se revisó en forma de libro ya en 1959 [ 12 ] (véase también White, et al. (1970) [ 13 ] ).

En épocas anteriores, la ecolocalización humana se describía a veces como "visión facial" o "sentido de los obstáculos", ya que se creía que la proximidad de objetos cercanos provocaba cambios de presión en la piel. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] No fue hasta la década de 1940 que una serie de experimentos realizados en el Laboratorio Psicológico de Cornell demostraron que el sonido y la audición, en lugar de los cambios de presión en la piel, eran los mecanismos que impulsaban esta capacidad. [ 7 ]

Casos notables

Daniel Kish

La ecolocalización fue desarrollada posteriormente por Daniel Kish, quien trabaja con personas ciegas a través de la organización sin fines de lucro World Access for the Blind . [ 17 ] Él guía a adolescentes ciegos en excursiones de senderismo y ciclismo de montaña por la naturaleza, y les enseña a navegar por nuevos lugares de forma segura, con una técnica que él llama "FlashSonar". [ 18 ] A Kish le extirparon los ojos a los 13 meses de edad debido a un cáncer de retina . Aprendió a hacer chasquidos palatinos con la lengua cuando aún era niño, y ahora entrena a otras personas ciegas en el uso de la ecolocalización y en lo que él llama "Movilidad Perceptual". [ 6 ] Aunque al principio se resistió a usar un bastón para desplazarse, viéndolo como un dispositivo para discapacitados, y considerándose a sí mismo "sin ninguna discapacidad", Kish desarrolló una técnica que combina su bastón blanco con la ecolocalización para ampliar aún más su movilidad. [ 6 ]

Kish informa que «La capacidad de evocar imágenes es muy rica para un usuario experimentado. Se puede percibir belleza, crudeza o cualquier otra sensación, tanto a partir del sonido como del eco». [ 18 ] Es capaz de distinguir una cerca metálica de una de madera gracias a la información que proporcionan los ecos sobre la disposición de las estructuras de la cerca; en condiciones de silencio extremo, también puede percibir la calidez y la menor resonancia de los ecos de la madera en comparación con los del metal. [ 18 ]

Thomas Tajo

Thomas Tajo nació en la remota aldea himalaya de Chayangtajo , en el estado de Arunachal Pradesh, al noreste de la India. Perdió la vista alrededor de los 7 u 8 años debido a una atrofia del nervio óptico y aprendió por sí mismo a usar la ecolocalización. Actualmente vive en Bélgica y trabaja con Visioneers o World Access para impartir habilidades de navegación autónoma a personas ciegas de todo el mundo. Tajo también es investigador independiente. Investiga la historia evolutiva cultural y biológica de los sentidos y presenta sus hallazgos en congresos científicos internacionales. [ 19 ]

Ben Underwood

Ben Underwood

Ben Underwood 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. [ 20 ]

Aprendió a usar la ecolocalización por sí mismo a los cinco años, logrando detectar la ubicación de los objetos mediante chasquidos frecuentes con la lengua. Este caso se explicó en 20/20: Misterios Médicos . [ 21 ] La usó para realizar proezas como correr, jugar baloncesto, andar en bicicleta, patinar, jugar fútbol y andar en patineta. [ 22 ] [ 23 ] El oftalmólogo de la infancia de Underwood afirmó que Underwood era uno de los ecolocalizadores humanos más competentes.

Underwood murió de cáncer en 2009. [ 24 ]

Lawrence Scadden

Lawrence Scadden perdió la vista de niño debido a una enfermedad, pero aprendió a usar la ecolocalización lo suficientemente bien como para andar en bicicleta en el tráfico. (Sus padres creían que aún conservaba algo de visión). En 1998, fue entrevistado en el Laboratorio de Neuroetología Auditiva de la Universidad de Maryland sobre su experiencia con la ecolocalización. [ 13 ] Los investigadores conocían el fenómeno de Wiederorientierung descrito por Griffin [ 12 ] , en el que los murciélagos, a pesar de seguir emitiendo llamadas de ecolocalización, utilizan la integración de trayectoria en un espacio acústico familiar. Scadden dijo que él hacía lo mismo, ya que la ecolocalización requería un esfuerzo adicional.

La Asociación Nacional de Profesores de Ciencias creó el "Premio Lawrence A. Scadden al Profesor Destacado del Año para Estudiantes con Discapacidades" en su honor. [ 25 ]

Lucas Murray

Lucas Murray, de Poole, Dorset , nació ciego y es uno de los primeros británicos en haber aprendido la ecolocalización humana, gracias a Daniel Kish . [ 26 ] Los padres de Lucas vieron un documental sobre Daniel Kish enseñando ecolocalización a Ben Underwood. [ 27 ] Meses después, supieron que Daniel visitaría una organización benéfica escocesa llamada Visibility [ 28 ] y se pusieron en contacto con él. Kish le enseñó a Lucas, de cinco años, los fundamentos de la ecolocalización durante cuatro días. A los siete años, Lucas era lo suficientemente competente como para no solo calcular con precisión la distancia de los objetos, sino también su material, y podía jugar con otros niños en deportes como la escalada y el baloncesto. [ 29 ] [ 30 ] En 2019, disfrutó de una semana de prácticas laborales en South Western Railway . [ 31 ]

Kevin Warwick

El científico Kevin Warwick experimentó con la introducción de pulsos ultrasónicos en el cerebro (mediante estimulación eléctrica con un implante neuronal) como entrada sensorial adicional. En las pruebas, logró discernir con precisión la distancia a los objetos y detectar pequeños movimientos de los mismos. [ 32 ]

Juan Ruiz

Ciego de nacimiento, Juan Ruiz vive en Los Ángeles, California. Apareció en el primer episodio de Stan Lee's Superhumans , titulado "Electro Man". En el episodio se le vio montando en bicicleta, esquivando coches aparcados y otros obstáculos, e identificando objetos cercanos. Entró y salió de una cueva, donde determinó su longitud y otras características.

El personaje de Marvel Comics de 1964, Daredevil, es un superhéroe que utiliza sus sentidos agudizados junto con la ecolocalización para percibir el mundo con un detalle extraordinario. [ 33 ] [ 34 ]

En la novela fantástica infantil de 2007, Gregor y el Código de la Garra , el protagonista Gregor aprende la ecolocalización. Esta habilidad resulta útil para luchar en el Inframundo, una civilización subterránea que constituye el escenario principal del libro. [ 35 ]

En la película Imagine de 2012 , el personaje principal enseña ecolocalización a estudiantes en una clínica para personas con discapacidad visual. Este método poco convencional genera controversia, pero ayuda a los estudiantes a explorar el mundo. [ 36 ]

El videojuego Perception de 2017 sitúa al jugador en el papel de una mujer ciega que debe utilizar la ecolocalización para orientarse en el entorno. [ 37 ]

Véase también

Referencias

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