Эхолокация. Акустическое зрение с помощью ушей
Летучие мыши – уникальный биологический вид. В отличие от других животных, они не имеют особо острого зрения или обоняния, зато имеют хороший слух. Ведущие ночной образ жизни животные ориентируются в темноте по принципу эхолота: испускают ультразвуки, которые отражаются от ближайших предметов. За счет этого они идентифицируют объект и его структуры, будь то добыча или препятствие. Этот же принцип использует и Дэниел Киш из Калифорнии в своих исследованиях. Он учит слепых детей ориентироваться в пространстве за счет «зрения ушами» с помощью издаваемых ими щелчков.
И вот теперь родители слепых берлинских детей Фриды и Жюли и созданное ими общество Anderes Sehen (Другое зрение) пытаются по собственной инициативе внедрить этот метод у себя на родине. И явно успешно, так как эта тема находит все больше откликов в средствах массовой информации, а на семинары общества организована предварительная запись.

Собака-поводырь, белая трость и Брайлевский шрифт. Именно эти проверенные средства до сих пор помогали в повседневной жизни людям, не видевшим света. Однако две супружеские пары из Берлина не смирились с судьбой, уготованной их маленьким слепым детям: ограниченные перспективы и штамп «Н» в удостоверении личности (первая буква от слова «беспомощный»). «Мы долго искали адекватную замену зрению», –  говорит Стефан Циммерман, отец трехлетней Жюли. Он искал альтернативные перспективы в Интернете. И наткнулся там на Дэниела Киша, первого в мире специалиста по эхолокации. Киш, сам ослепший на втором году жизни, изучал психологию развития и коррекционную педагогику в университете штата Калифорния в Лос-Анджелесе. Сегодня он является основателем и президентом некоммерческой организации World Access for the Blind (Всемирный доступ для слепых). Своими  знаниями в области активной эхолокации (щелчковый сонар) он оказывает теоретическую и практическую поддержку немецкому движению Keine-Grenzen-Haltung (Поведение без границ).

Летучая мышь

Начиная с 1991 года Киш, руководствуясь избранным девизом No limits (Без границ), обучил тысячи других слепых применению эхолокации. Ему не слишком нравится то, что англоязычные средства массовой информации называют его Бэтмен (Человек – летучая мышь), однако это прозвище удобно, доступно и так же хорошо привлекает внимание общественности, как соответствующее обозначение Fledermauskinder (Дети – летучие мыши) на немецком языке.

Жюли, одна из двух берлинских «девочек-мышек», идет по жизни, оживленно болтая и кувыркаясь. Она так же, как и маленькая Фрида, которой скорее присущ азарт исследователя, прекрасно справляется с новой техникой, изобретенной Кишем. Они просто щелкают языком, минуя любые препятствия, возникающие у них на пути в повседневной жизни, будь то дерево или забор, фонарный столб или бетонная тумба. А если Жюли все-таки спотыкается о препятствие, она бесстрашно заявляет: «О, я опять не пощелкала».

Раннее развитие как особая цель
Инициативой Стефана Циммермана по распространению техники щелчкового сонара уже воспользовались сотни жителей Германии: родители, инструкторы по мобильности и слепые люди в возрасте от 2 до 34 лет. Он поставил перед собой следующую цель: «Обеспечить слепым людям автономную ориентацию и тем самым самостоятельную мобильность за счет использования определенной техники ориентации и собственного воображаемого образа. Мы хотим добиться, чтобы слепые люди в Германии могли жить вне границ, отведенных для них окружающими. Это значит, что они должны передвигаться в зрячем обществе самостоятельно и равноценно, без помощи сопровождающих или собак-поводырей». Особое внимание он уделяет раннему развитию. На сайте его инициативы сказано: «На правах первой организации в Германии мы требуем и содействуем созданию такой точки зрения, согласно которой слепые дети уже в первые четыре года жизни должны особым образом обучаться  применению трости для слепых, техники щелчкового сонара и поведению без границ». По сравнению с другими странами, он критикует положение на родине: «В Германии до сих пор не организовано последовательное изучение этой техники, так как у нас нет получивших соответствующее образование инструкторов по ориентированию и мобильности. Что касается визуальной эхолокации и философии «поведения без границ», то в Германии сегодня насчитывается всего 40 инструкторов по мобильности, прошедших обучение у нас и имеющих право работать с детьми. Развитие практических способностей даже не внесено в учебный план». Поэтому по инициативе общества Anderes Sehen (Другое зрение) в ноябре 2011 года Дэниел Киш впервые провел в Германии занятия по технике щелчкового сонара для инструкторов по мобильности, детских воспитателей, слепых и родителей незрячих детей. Когда он читает лекции в разных странах, ему обычно помогает Хуан Руис, спортсмен и практик. На горном велосипеде он установил мировой рекорд в велосипедном слаломе для слепых. Именно с помощью эхолота.

Научные исследования, посвященные эхолоту
Мозг без особого труда, но при определенном упражнении, может научиться генерировать из поступающих эхо-сигналов такую же дифференцированную и трехмерную картину, как видящий человек – из световых сигналов. Недавние исследования показали, что прочная взаимосвязь между источником звука (ртом) и приемником (ухом) является решающим фактором для принятия эхо-информации с целью создания образов в мозгу. Главный вывод данного научного исследования гласит: все то, что осознанно слышат все, в том числе и видящие люди, посылается в слуховую область мозга. А отфильтрованные от этого эхо-сигналы пересылаются в зрительную область мозга и обрабатываются там в соответствующую картину. Щелчки пальцами и постукивание тростью не могут создавать такую картину, так как они не дают такой же точной и неискаженной информации, как эхо.

Это явление известно уже более 100 лет, но на международном уровне оно изучается не более 60. В сочетании с пассивной шумовой картиной и коннотативными способностями мозга, любой слепой овладеет этой техникой всего за несколько недель тренировки, что приведет к его большей самостоятельности, особенно в незнакомых местах. Кривая обучения круто поднимается вверх, так что даже начинающие смогут быстро овладеть этим методом. Через одну-две недели ежедневного тренинга мозг начинает использовать эхо-сигналы для создания образов. Отчет об исследовании на эту тему Лоры Тейлер, Стивена Арнотта и Мелвина Годейла с факультета психологии университета Западного Онтарио в Канаде заканчивается фразой: «Испытуемые Е.Б. и Л.Б. пользуются эхолокацией таким образом,   который кажется удивительно схожим со зрением». Годейл, руководитель Центра мозга и мышления при канадском университете, утверждает по этому поводу: «Слепые люди должны понять, что им предоставляется шанс – они могут добиться довольно многого от эхолокации».

Насколько хорошо видят слепые с помощью эха от щелчков?
Когда звучит щелчок, слышится резкий сухой звук, примерно похожий на «Цакк». При этом язык человека превращается  в  сканер  окружающего  мира.  Картина, которую может составить для себя слепой человек при использовании щелчкового сонара, далеко превосходит все, чего можно было добиться ранее с помощью любой техники, не требующей хирургической имплантации. Она с достаточной резкостью и большой глубиной показывает объекты, имеющиеся в окружении слепого человека, и тем самым предоставляет ему высокую степень безопасности и ориентации. Многие объекты распознаются легко и немедленно, другие хотя и воспринимаются, но их можно распознать лишь в контексте. При этом важную роль играют разнообразные факторы, которые в той или иной степени доступны человеку: материал, плотность, размер, удаление, окружение, посторонние звуки, взаимосвязи, знакомство и т.д. Промышленность уже начинает проявлять большой интерес к знаниям Дэниела Киша, например, в создании компьютерных моделей, которые с помощью электроники или техники заменяют щелчки человеческого языка. 

Через регулярные промежутки времени берлинская группа щелчкового сонара собирается на занятия по самопомощи. Родители и дети со всех уголков страны объединяются для обмена опытом в открытые и бесплатные информационные и учебные группы. Они готовы использовать любой шанс, чтобы развивать свободу своих детей.

Кармен Фрайхаут
Журнал «Horakustik» № 4 за 2012 год

Как действует эхолокация?
Пассивная эхолокация использует имеющиеся в окружающей среде источники звука и их эхо-сигналы, чтобы создавать примерное представление об окружающем мире. Эхо воспринимается мозгом человека как акустический сигнал и должно обрабатываться осознанно. В отличие от этого расширенная активная эхолокация (по-английски flash sonar или вспышечный сонар, по-немецки Klick Sonar или щелчковый сонар) – техника, при которой с помощью целенаправленных щелчков языка испускается звук и оценивается возвращающееся эхо. Она аналогична эхолокации, которой пользуются летучие мыши и дельфины, и после регулярного обучения создает отображение окружающего мира, сравнимое со зрением, в зрительной коре головного мозга. Чем раньше начать обучение слепых детей технике активной эхолокации в виде игры, тем легче они включат ее в свое ориентирование и навигацию в окружающем мире. Тренированный человек может с помощью  щелчкового сонара дифференцированно использовать отраженные от объектов эхо-сигналы и тем самым воспринимать положение, плотность и отчасти размеры объекта. В соответствии с физическими законами оптимальная дальность действия эхолокации составляет от 50 до 300 метров. Разные материалы (камень, стекло, металл с разными «тембрами» звучания) отбрасывают разные эхо-сигналы, отличающиеся интенсивностью отраженного щелчка.

Статьи для специалистов