видеть ушами

Melvyn Goodale в числе прочего изучает эхолокацию у людей. Тут лучше сразу объясниться. Дело в том, что слепые люди иногда спонтанно развивают способность к эхолокации, позволяющей очень неплохо ориентироваться в пространстве. Что именно могут делать такие люди можно увидеть на примере слепого парня по имени Ben Underwood. Там он вначале промывает под краном свои стеклянные протезы глаз, а потом играет в баскетбол и катается на скейтборде:
https://youtu.be/pN3lwHOJyDk
Это возможно благодаря тому, что подобные ему люди постоянно издают специальные щелчки и слушают эхо, отраженное от окружающих предметов. То есть, форма объектов определяется при помощи слуха, а не зрения. Большинство людей-эхолокаторов используют громкие и резкие небные щелчки, но есть и такие, кто щелкает пальцами или даже монетками в кармане. Любопытно, что до самого последнего времени при воспитании слепых детей им часто запрещали развивать эхолокацию, что, конечно, ужасно тупо. Считалось, что это привлечет внимание окружающих к их инвалидности. Можно подумать, трость и собаку-поводыря окружающие не заметят.

Melvyn Goodale и его группа решили выяснить, как именно проявляется в мозге способность к эхолокации и каковы ее пределы. Это и в самом деле интересный вопрос, потому что эхолокация нужна для ориентации в пространстве, также как и зрение, но задействуется ли при эхолокации зрительная кора?
Сперва была проведена серия поведенческих экспериментов, в которой на двух слепых эхолокаторах выясняли точность локализации и распознавания предметов. Для локализации использовали круглую площадку, по радиусу которой перемещали тонкий металлический стержень из фольги, а эхолокаторы должны были определить положение стержня. Точность локализации оказалась примерно 4 градуса. Для сравнения: на расстоянии вытянутой руки ширина вашего большого пальца – примерно полтора градуса. Точность идентификации крупных объектов при помощи только кликов составляет 99% для парня, потерявшего зрения в младенчестве, и 82% для того, который ослеп уже будучи тинейджером. Эхолокация также позволяет с высокой точностью различать материалы, из которых предметы сделаны, например, флисовое одеяло от металлического забора, а забор - от листвы.

Известно, что кора мозга пластична, и при утрате какой-то корковой функции может использоваться для других. Так, в классическом эксперименте с временным объединением пальцев через несколько дней две отдельные сенсомоторные области для каждого пальца сливаются между собой и образуют одну. (Тут надо обратиться к читателю с проникновенной просьбой использовать мозги во избежание печальных последствий.) Так уж вышло, что у людей больше всего коры мозга разнаряжено под обеспечение зрения. При том, что эволюционный тренд на увеличение зрительной коры у приматов существует давно, у человека она неимоверно разрослась, как считается, в результате утраты гена, в обязанности которого входило подавление роста коры в задних отделах мозга.

При изучении активности мозга (fMRI) группы людей-эхолокаторов оказалось, что при эхолокации они задействуют зрительную кору, причем тем сильнее, чем раньше потеряли зрение и освоили эхолокацию. При этом разные зрительные зоны вовлекаются в те же задачи, которые они решают у зрячих. Например, определение движения связано с зоной MT, а опознание материала – с ассоциативной зрительно-тактильной зоной. То есть, с точки зрения мозговой активности эхолокаторы фактически видят, только при помощи звука. На самом деле уже и раньше было известно, что слуховая информация может потенциально доставляться в зрительную кору. Например, слуховая активность в зрительной коре наблюдалась в экспериментах с обычными зрячими людьми, глаза котроых плотно закрывали на 5 дней.

Получается, что функциональная структура коры не предопределена. Не прошита генетически, и определяется в большой степени теми органами чувств, которые нам достались. И то, что паттерн зон коры практически одинаков у разных людей объясняется попросту тем, что у нас у всех функционируют глаза, уши, нос и всякая прочая проприорецепция. А если нам вместо глаз и ушей придать от рождения теплосенсоры и детекторы электромагнитных полей, то мозг попробует извлечь пользу из них.