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盲人怎样能像蝙蝠一样“看”?

2020-03-04

科学之谜 2020年12期
关键词:蝙蝠声波盲人

我们知道,蝙蝠是靠回声来确定物体方位的,这叫回声定位。人类借鉴蝙蝠的这项本领,发明了雷达。

但你知道嗎,有些盲人也可以像蝙蝠一样回声定位——通过自己嘴巴发出的砸吧声来感知周围的环境,他们甚至非常精于此道,例如美国加州的盲人丹尼尔·基什。对他而言,通过自己的砸吧声判断前方物体是一棵树、一根柱子还是一个人,是小菜一碟。他还能做远比这复杂得多的事情。譬如通过砸吧声,他能画出一间屋子内部摆设的草图,甚至骑山地车沿着不熟悉的路线登山。

如今,科学家通过与基什合作,终于开始理解这项“特异功能”背后的声学原理了。

研究发现,这些砸吧声是一种高度聚焦的声波,以60°的锥体形状发散出去;相比之下,一般说话声散播的角度介于120°到180°之间。科学家说,这些盲人其实在不知不觉之中已经解决了声音的聚焦问题,即像蝙蝠那样,把声波对准自己感兴趣的空间方位发射,然后收到回声。

至于回声是如何在盲人脑中形成物体概貌的,目前还所知甚少。基什认为自己所体验到的感觉在某种程度上类似图像。这意味着,这一过程涉及大脑中与视觉有关的脑区。

研究人员目前已能够人工合成这种砸吧声。他们用电脑控制的喇叭对一个物体砸吧上几千次(你总不能要求一个人对某样东西没完没了地砸吧),来弄清楚它是如何确定物体形状的。这为深入的研究提供了便利,比如,研究人员可以比较在不同的情况下,哪种砸吧声的效果最好。

科学家说,这项研究或许还能帮助我们研制出更好的声纳系统,未来可应用于自动驾驶汽车。

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