Lorsqu'une chauve-souris vole dans les airs, elle émet rapidement une série de clics aigus (jusqu'à 200 fois par seconde) d'une amplitude beaucoup plus haute que celle que l'oreille humaine peut entendre. Les chauves-souris, cependant, entendent facilement ces sons et analysent la manière dont les sons rebondissent sur les objets environnants avant de revenir à leurs oreilles. En observant les signaux de volume, de direction et de vitesse auxquels ces sons reviennent, les chauves-souris peuvent voir efficacement dans l'obscurité.
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Au cours des dernières années, de plus en plus de preuves ont confirmé que les humains, qu'ils soient malvoyants ou malvoyants, sont capables de faire la même chose. Contrairement aux chauves-souris (avec les dauphins, les baleines à dents et plusieurs autres espèces capables d'écholocalisation), cette capacité n'est pas innée, mais plusieurs expériences montrent que certaines personnes, au moins, peuvent apprendre à faire écholocaliser.
Un grand nombre des sujets de ces études étaient des personnes ayant une déficience visuelle, qui ont développé cette capacité avec le temps. Le plus célèbre est Daniel Kish, qui a perdu la vue à l'âge de un an, mais qui a fait les gros titres de l'actualité pour escalader des montagnes, faire du vélo et vivre seul dans la nature. Kish, qui a été surnommé un "Batman de la vie réelle", est capable d'accomplir ces tâches en raison de sa capacité surnaturelle à «voir» par écholocation.
Comment fait-il? Encouragés en partie par la couverture médiatique du talent de Kish, un certain nombre de laboratoires et de groupes de recherche ont commencé à enquêter sur l'écholocation humaine en général il y a quelques années.
Ils ont constaté que, bien que nous manquions des structures anatomiques spécialisées spécialement conçues pour l'écholocation chez des espèces telles que les chauves-souris, les principes sont en grande partie les mêmes. Pour commencer, une personne doit faire un bruit, analogue au clic aigu de la chauve-souris.
La plupart des échholocateurs, y compris Kish, émettent un déclic en tapotant la pointe de la langue contre le toit de la bouche, créant temporairement un vide qui émet un bruit sourd lorsque la langue est retirée. Une étude réalisée en 2009 par des chercheurs espagnols, l'une des premières sur l'écholocation humaine, a révélé que le déclic idiosyncratique de Kish est particulièrement bien adapté à l'écholocation: il tire la langue vers l'arrière, loin du palais, plutôt que vers le bas. Avec le temps, la pratique peut entraîner un clic plus net et plus net, ce qui facilite l'écholocation.
Nous ne pouvons pas égaler les quelque 200 clics par seconde des chauves-souris et des dauphins, mais ce n'est pas vraiment nécessaire. Kish, pour sa part, fait simplement un clic toutes les quelques secondes, avec des interludes de silence lorsqu'il n'a pas besoin d'obtenir une nouvelle image de son environnement.
À partir de là, les ondes sonores produites par le clic sont diffusées dans notre environnement à une vitesse d'environ 1 100 pieds par seconde. Tournées dans toutes les directions, ces ondes rebondissent sur les objets, les structures et les personnes entourant l'écholocateur et reviennent dans ses oreilles. Le volume du clic de retour est beaucoup plus silencieux que celui de l’original, mais ceux qui ont reçu une formation adéquate identifient facilement le son subtil. Et bien qu'il puisse sembler étonnant d'analyser ces ondes sonores pour générer une image de l'environnement, certains des principes de base en jeu sont des concepts sur lesquels vous vous appuyez déjà tous les jours.
D'une part, il y a le fait que nous avons deux oreilles, une de chaque côté de notre tête, et donc (sauf altération éventuelle), nous pouvons entendre en stéréo, de la même manière que nos yeux nous permettent de voir en stéréo. En pratique, cela signifie que vous comparez inconsciemment le volume d'un son particulier dans chacune de vos oreilles et supposez que le côté le plus fort correspond à celui dont provient le son. Lorsque quelqu'un appelle votre nom, par exemple, vous savez généralement qu'il faut aller dans la bonne direction sans trop y penser.
De la même manière, les échholocateurs peuvent analyser le volume des ondes sonores renvoyées pour «voir» leur environnement. Si un côté reçoit des ondes beaucoup plus fortes que l'autre, cela indique que le son a été renvoyé plus rapidement et a donc emprunté un itinéraire plus court, indiquant la présence d'un objet ou d'un obstacle sur ce côté.
De plus, pour l'oreille formée, le clic de retour est légèrement différent en fonction de l'objet sur lequel il a rebondi. Vous avez probablement remarqué que votre voix est différente dans une pièce meublée avec moquette qu'une pièce vide et carrelée. Comme le fait remarquer Kish, une balle de tennis qui rebondit sur un mur n'a pas le même effet que lorsqu'elle rebondit sur un buisson. Avec suffisamment de pratique, les mêmes distinctions subtiles peuvent être établies à propos des clics renvoyés, brossant un tableau du monde au sens large.
Faire cela pourrait en réalité être plus facile pour ceux qui n'ont pas de vision. En 2011, une équipe de l'Université Western Ontario a utilisé l'IRMf (imagerie par résonance magnétique fonctionnelle) pour sonder l'activité cérébrale sous-jacente qui se produit lors de l'écholocalisation pour la première fois. Fait intéressant, ils ont découvert que, dans deux échholocateurs ayant une déficience visuelle, l'acte généra une activité dans le cortex visuel, une région du cerveau largement consacrée à l'interprétation des informations visuelles. Lorsqu’ils ont testé deux novices en écho, ils n’ont trouvé aucune activité dans cette zone, ce qui signifie que les cerveaux des deux écholocateurs malvoyants ont compensé leur manque de vision en consacrant une capacité de traitement supplémentaire à la sonorité.
Les écholocateurs avancés ont montré une activité mentale accrue dans des parties du cerveau habituellement consacrées à la vision. (Image via Wikimedia Commons / Alan Thistle) Il faut des années de pratique pour devenir un spécialiste de l'écholocalisation, mais des recherches ont montré que même une heure de pratique pouvait fournir des résultats immédiats. Dans une étude publiée en mai, les participants ont eu les yeux bandés et ont été invités à indiquer lequel des deux disques placés devant eux était plus gros en utilisant l'écholocation. Au fil du temps, ils ont pu identifier le bon disque à des taux meilleurs que le hasard.
L'équipe de recherche espagnole et Kish, en sa qualité de président de l'organisation World Access for the Blind, s'efforcent d'aider davantage de personnes à apprendre l'art de l'écholocation. Les chercheurs développent une série de protocoles pour permettre aux novices de commencer à pratiquer, tandis que Kish organise des ateliers pour les malvoyants. «Deux heures par jour pendant quelques semaines suffisent pour savoir si vous avez un objet devant vous», a déclaré à Science Daily Juan Antonio Martínez, l'auteur principal de l'étude espagnole . "Dans deux semaines, vous pourrez faire la différence entre les arbres et la chaussée."
