Ľudský jazyk môže pomôcť nevidiacim „vidieť“ svet. Tu je návod

(Pedro Miguel Aires/Unsplash)

Premýšľali ste niekedy nad tým, prečo je bozkávanie lepšie ako držať sa za ruky? Jazyk je celkom neuveriteľný kus súpravy, hoci je notoricky ťažké študovať, kvôli jeho polohe v ústach.

Je zrejmé, že nám umožňuje prístup do nádherného sveta chutí, no okrem toho má väčšiu citlivosť na dotyk ako na konček prsta. Bez nej nie sme schopní rozprávať, spievať, efektívne dýchať ani prehĺtať lahodné nápoje.

Prečo to teda nevyužívame ešte viac?



Moja nová štúdia skúma, ako čo najlepšie využiť tento zvláštny orgán – potenciálne ako rozhranie, ktoré ľuďom so zrakovým postihnutím pomôže orientovať sa a dokonca cvičiť. Uvedomujem si, že to môže znieť neuveriteľne, ale majte so mnou pokoj.

Môj výskum je súčasťou oblasti známej ako „senzorická substitúcia“, odvetvia interdisciplinárnej vedy, ktorá spája psychológiu, neurovedu, informatiku a inžinierstvo s cieľom vyvinúť „zariadenia na zmyslovú náhradu“ (známe ako SSD).

SSD konvertujú zmyslové informácie z jedného zmyslu do druhého. Napríklad, ak je zariadenie navrhnuté pre osobu so zrakovým postihnutím, zvyčajne to znamená konverziu vizuálnych informácií z videa na zvuk alebo dotyk.

Kreslenie obrázkov na jazyk

BrainPort , prvýkrát vyvinutá v roku 1998, je jednou z takýchto technológií. Prevádza video z kamery na pohybujúce sa vzory elektrickej stimulácie na povrchu jazyka.

„Jazykový displej“ (malé zariadenie v tvare lízanky) pozostáva zo 400 malých elektród, pričom každá elektróda zodpovedá pixelu z video signálu kamery. Vytvára dotykový displej s nízkym rozlíšením na jazyku, ktorý zodpovedá výstupu z fotoaparátu.

Táto technológia môže byť použitá na pomoc obetiam mozgovej príhody udržať si zmysel pre rovnováhu. A v roku 2015 americký Úrad pre potraviny a liečivá schválil jeho použitie ako liek pomôcka pre zrakovo postihnutých .

Predstavte si, že držíte ruku ku kamere a súčasne cítite, ako sa na špičke vášho jazyka objaví drobná ručička. Je to tak trochu pocit, akoby vám niekto kreslil obrázky na jazyk v praskajúcich cukríkoch.

Zatiaľ čo BrainPort existuje už roky, v reálnom svete nezaznamenal veľké uplatnenie, a to aj napriek tomu, že je desaťkrát lacnejší ako implantát sietnice. Používam BrainPort na testovanie toho, ako funguje ľudská pozornosť na povrchu jazyka, aby som zistil, či za to môžu rozdiely vo vnímaní.

V psychologickom výskume existuje známa metóda na testovanie pozornosti, tzv Posner Cueing paradigma , pomenovaná po americkom psychológovi Mike Posner ktorý ho v 80. rokoch minulého storočia vyvinul na meranie zrakovej pozornosti.

Keď hovorím pozornosť, nemyslím tým „rozpätie pozornosti“. Pozornosť sa vzťahuje na súbor procesov, ktoré prinášajú veci z prostredia do nášho vedomého uvedomenia. Posner zistil, že našu pozornosť môžu vyvolať vizuálne podnety.

Ak krátko vidíme, že sa niečo pohybuje kútikom oka, pozornosť sa sústredí na túto oblasť. Pravdepodobne sme sa takto vyvinuli, aby sme rýchlo reagovali na nebezpečné hady číhajúce za rohmi a na okrajoch nášho zorného poľa.

Tento proces prebieha aj medzi zmyslami. Ak ste niekedy v lete sedeli v krčmovej záhradke a jedným uchom počuli obávaný hukot prichádzajúcej osy, vašu pozornosť veľmi rýchlo upúta práve tá strana vášho tela.

Zvuk osy zachytí vašu sluchovú pozornosť na všeobecnú polohu potenciálne prichádzajúcej osy, takže mozog môže rýchlo prideliť vizuálnu pozornosť na identifikáciu presnej polohy osy a hmatovú pozornosť na rýchle odtrhnutie alebo odklon od osy.

To je to, čo nazývame „cross-modal“ pozornosť (videnie je jeden spôsob vnímania, zvuk druhý): veci, ktoré sa objavujú v jednom zmysle, môžu ovplyvniť iné zmysly.

Venujte pozornosť jazyku

S kolegami sme vyvinuli variáciu Posnerovej cueingovej paradigmy, aby sme zistili, či mozog dokáže prideliť hmatovú pozornosť na povrch jazyka rovnakým spôsobom ako ruky alebo iné spôsoby pozornosti.

Vieme veľa o vizuálnej pozornosti a hmatovej pozornosti na rukách a iných častiach tela, ale netušíme, či sa tieto znalosti prenášajú aj do jazyka.

Je to dôležité, pretože BrainPort je navrhnutý, vyrobený a predávaný tak, aby pomohol ľuďom „vidieť“ cez ich jazyk. Musíme však pochopiť, či „vidieť“ jazykom je to isté ako vidieť očami.

Odpoveď na tieto otázky, ako takmer na všetko v živote, je, že je to komplikované.

Jazyk reaguje na navádzané informácie zhruba rovnakým spôsobom ako ruky alebo zrak, no napriek neuveriteľnej citlivosti jazyka sú procesy pozornosti v porovnaní s ostatnými zmyslami trochu obmedzené. Je veľmi ľahké nadmerne stimulovať jazyk, čo spôsobuje preťaženie zmyslov, ktoré môže sťažiť vnímanie toho, čo sa deje.

Zistili sme tiež, že procesy pozornosti na jazyku môžu byť ovplyvnené zvukom. Napríklad, ak používateľ BrainPort počuje zvuk vľavo, môže ľahšie identifikovať informácie na ľavej strane svojho jazyka. To by mohlo pomôcť usmerniť pozornosť a znížiť preťaženie zmyslov pomocou BrainPort, ak je spárované so zvukovým rozhraním.

Pokiaľ ide o používanie BrainPort v reálnom svete, znamená to riadenie zložitosti vizuálnych informácií, ktoré sa nahradia, a ak je to možné, použite iný zmysel na zdieľanie časti zmyslovej záťaže.

Izolované používanie BrainPort by mohlo byť príliš stimulujúce na to, aby poskytovalo spoľahlivé informácie, a mohlo by sa potenciálne zlepšiť použitím inej asistenčnej technológie, ako napr. HLAS .

Tieto zistenia používame na vývoj zariadenia, ktoré pomôže horolezcom so zrakovým postihnutím navigovať pri lezení .

Aby sme zabránili preťaženiu informáciami, používame strojové učenie na identifikáciu lezeckých chytov a odfiltrovanie menej relevantných informácií.

Skúmame tiež možnosť použitia zvuku na určenie, kde by mohlo byť ďalšie držanie, a následne pomocou spätnej väzby na jazyku presne lokalizovať držanie.

S niekoľkými vylepšeniami sa táto technológia môže časom stať spoľahlivejším nástrojom, ktorý pomáha slepým, hluchým alebo nevidomým ľuďom navigovať. Môže dokonca pomôcť ochrnutým ľuďom, ktorí nedokážu efektívnejšie používať ruky, navigovať alebo komunikovať.

Mike Richardson , vedecký pracovník v psychológii, Univerzita v Bathe .

Tento článok pôvodne publikoval Konverzácia . Čítať pôvodný článok .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.