Способность ориентироваться в пространстве с помощью отражённого звука издавна ассоциируется у нас с летучими мышами и дельфинами. Однако, как выяснили учёные, человеческий мозг тоже способен освоить этот навык — причём для этого требуется всего несколько недель целенаправленных тренировок. Понимание этих механизмов открывает не только окна в изучении нейропластичности, но и даёт надежду людям с нарушениями зрения на дополнительные инструменты навигации.
В 2021 году специалисты из Даремского университета (Великобритания) провели эксперимент, в котором приняли участие 26 добровольцев — как зрячих, так и лишённых зрения. В течение десяти недель участники осваивали технику создания звуковых сигналов с помощью щелчков языка или постукивания тростью, а затем учились интерпретировать возвращающееся эхо, чтобы оценивать расположение предметов вокруг себя. Результат превзошёл ожидания: к концу курса все испытуемые демонстрировали измеримый прогресс в эхолокации.
Особый интерес вызвали изменения, произошедшие в мозге участников. Исследователи с помощью сканирования сосредоточились на двух ключевых областях: первичной зрительной коре V1, которая в норме обрабатывает визуальные сигналы, и первичной слуховой коре A1, отвечающей за восприятие звуков. Оказалось, что после тренировок зона V1 у испытуемых стала проявлять чувствительность к звуковым эхо-сигналам, которые они использовали для ориентации. Иными словами, участок мозга, традиционно связанный со зрением, начал активно перерабатывать информацию, поступающую через слух.
Эти изменения были зафиксированы как у зрячих, так и у незрячих взрослых людей, причём независимо от того, начинали они осваивать навык во взрослом возрасте. Ранее считалось, что подобная «перенастройка» сенсорных зон возможна главным образом в детстве или в результате длительной потери одного из органов чувств. Новые данные ставят этот взгляд под сомнение: они демонстрируют, что взрослый мозг способен достаточно быстро адаптировать даже первичные сенсорные области к новым типам сигналов, не дожидаясь «выключения» какого-либо канала восприятия.
При этом общая нейропластичность сохранялась у обеих групп, хотя некоторые структурные перестройки у зрячих и незрячих добровольцев различались. Учёные подчёркивают, что полученные результаты впервые показывают возможность функциональных и структурных изменений в первичных сенсорных зонах у взрослых людей, освоивших активную эхолокацию с помощью щелчков.
В другом исследовании, опубликованном в 2025 году, американские и британские биологи сравнили слуховые системы мозга дельфинов, использующих эхолокацию, и усатого кита, который на неё не полагается. Выяснилось, что у дельфинов значительно сильнее развиты определённые нейронные связи, ведущие к мозжечку. Это перекликается с более поздними данными о том, что мозжечок участвует не только в координации движений и равновесии, но и в быстрой интеграции сенсорной и моторной информации. Таким образом, влияние эхолокации на мозг, вероятно, гораздо сложнее, чем предполагалось ранее, и затрагивает области, связанные с обработкой осязания, а не только зрения.
Человеческий мозг демонстрирует удивительную гибкость, позволяя взрослому человеку освоить эхолокацию всего за два с половиной месяца. Это не значит, что каждый из нас обязан бежать тренировать щелчки — навык требует времени и усилий. Однако сам факт такой адаптации говорит о скрытых резервах нашей нервной системы и даёт исследователям пищу для размышлений о том, как лучше помогать людям с сенсорными ограничениями. Главное — помнить: даже привычные зоны мозга могут научиться слышать мир по-новому, если дать им такую возможность.
