“เราทุกคนสามารถเรียน ‘การระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อน’
ได้ในเวลาเพียง 10 สัปดาห์”
เราทุกคนคงคุ้นเคยกับความสามารถของโลมา วาฬ และค้างคาวที่ชื่อ ‘Echolocation’ หรือการระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อน ซึ่งสัตว์เหล่านั้นจะส่งเสียงออกไปและรับเสียงที่สะท้อนกลับมาสร้างเป็นภาพแบบสามมิติ ซึ่งช่วยให้พวกมันเคลื่อนไหวได้แม้แต่ในสถานที่ที่มองไม่เห็นด้วยสายตาปกติทั้งเพื่อการติดตามเหยื่อหรือรับรู้สภาพแวดล้อมรอบตัวได้อย่างง่ายดาย
โดยก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่ามันเป็นความสามารถเฉพาะตัวของสปีชีส์เหล่านั้นที่ถูกวิวัฒนาการมาเป็นล้าน ๆ ปีเพื่อให้สามารถมองเห็นได้ในความมืด อย่างไรก็ตามในช่วงหลายปีที่ผ่านมา พวกเขากลับพบว่ามันไม่ได้เป็นเช่นนั้น เนื่องจากมีหลักฐานว่าผู้พิการทางสายตาหลายคนทำได้เช่นกัน
ตามรายงานใหม่ที่เผยแพร่บนวารสาร Cerebral Cortex เผยให้เห็นว่าสมองของมนุษย์มีความสามารถในปรับตัวอย่างน่าเหลือเชื่อ ที่ไม่ได้เกิดขึ้นแค่กับผู้พิการทางสายตาตั้งแต่กำเนิดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคนทั่วไปก็สามารถฝึกฝนการระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อนในช่วงเวลาสั้น ๆ ได้
“การระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อนเป็นทักษาที่น่าสนใจที่สามารถเรียนรู้ได้ และช่วยให้เราเข้าใจถึงความสามารถของสมองมนุษย์ในการปรับตัวเพื่อเรียนรู้ทักษะใหม่ ๆ” ลอร์ ธาเลอร์ (Lore Thaler) รองศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยเดอรัมและหัวหน้าห้องปฏิบัติการการระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อนของมนุษย์ กล่าว
“นอกจากนี้ ทักษะดังกล่าวยังมีประโยชน์ในชีวิตจริงสำหรับผู้ที่มีความบกพร่องทางการมองเห็นอีกด้วย” เขาเสริม
เริ่มต้นการทดสอบ
ในงานวิจัยใหม่นี้มีผู้เข้าร่วมการทดลองทั้งหมด 26 คนโดยแบ่งเป็นผู้พิการทางสายตา 12 คนที่สูญเสียการมองเห็นในระดับกลาง ๆ โดยส่วนใหญ่าจะเกิดขึ้นตั้งแต่แรกเกิดหรือไม่นานหลังจากนั้น และผู้ที่มองเห็นได้ปกติ 14 คน ซึ่งทุกคนไม่เคยมีประสบการณ์กับการระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อนมาก่อน
จากนั้นทีมวิจัยก็ได้ฝึกอบรบผู้เข้าร่วมทั้งหมดเป็นเวลา 10 สัปดาห์ โดยมีวิธีการดังนี้ ขั้นแรกจะมีการสอนให้ผู้เข้าร่วมสร้างเสียงคลิกด้วยปาก จากนั้นจึงฝึกให้ทุกคนทำ 3 อย่าง โดยสองอย่างแรกได้แก่ การระบุขนาดและทิศทางของวัตถุ จากนั้นก็จะสอนวิธีการนำทางในเขาวงกตเสมือนจริง
ในอย่างที่ 3 นี้ ผู้เข้าร่วมจะต้องเคลื่อนที่ผ่านเขาวงกตด้วยเสียงคลิกเอง ทั้งหมดนี้ใช้เวลาฝึกประมาณ 2-3 ชั่วโมงต่อครั้งและสัปดาห์ละ 2 ครั้ง ผู้เข้าร่วมการทดลองทุกคนจะได้รับการสแกนสมองทั้งก่อนและหลังการฝึกเพื่อวัดความเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น
โดยการสแกนจะมุ่งเน้นไปที่บริเวณรับความรู้สึกหลัก 2 ส่วนได้แก่คอร์เท็กซ์การมองเห็น (V1) และคอร์เท็กซ์การได้ยิน (A1) ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจอย่างยิ่งแก่ทีมวิจัย
“การวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าสมองของทั้งคนสายตาดีและผู้พิการทางสายตาต่างก็มีการเปลี่ยนแปลงทางระบบประสาทอย่างน่าทึ่ง เมื่อได้รับการฝึกให้ใช้คลื่นเสียงสะท้อนในระยะเวลาอันสั้น” ธาเลอร์ กล่าว “ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าทั้งสสมองมีความสามารถในการปรับตัวได้จริง ไม่ว่าคุณจะมีประสาทสัมผัสแบบใดก็ตาม”
สมองที่ยืดหยุ่น
นักวิทยาศาสตร์พบว่าเกิดความเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญเช่น เวลาเฉลี่ยที่ใช้ในเขาวงกตเสมือนจริงลดลงจาก 104.1 วินาทีเป็น 40.9 วินาทีสำหรับผู้ที่มีสายตาปกติ และจาก 137 วินาทีเป็น 57.23 วินาทีสำหรับผู้พิการทางสายตา ซึ่งเน้นย้ำให้เห็นถึงประสิทธิภาพของการฝึกอย่างต่อเนื่อง
ในส่วนของสมองนั้นก็พบการเปลี่ยนแปลงเช่นกัน โดยในคอร์เท็กซ์การมองเห็น (V1) นั้นมีกิจกรรมเพิ่มขึ้นในการตอบสนองต่อเสียงสะท้อนหลังการฝึก โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเปลี่ยนแปลงสัญญาณเปอร์เซ็น (PSC) ที่เพิ่มขึ้นจาก -0.009 เป็น 0.089 ใน V1 ด้านซ้ายและจาก -0.007 เป็น 0.072 ใน V1 ด้านขวา
ซึ่งแสดงให้เห็นว่าโดยทั่วไปแล้ว V1 มีความเกี่ยวข้องกับการประมวลผลด้านข้อมูลภาพสามารถปรับเปลี่ยนตัวเองมาประมวลผลด้านเสียงสะท้อนที่ได้ยินได้ นับเป็นความยืดหยุ่นของระบบประสาทแบบข้ามโหมด(มองเห็นเป็นได้ยิน)ได้อย่างน่าทึ่ง
“ส่วนของสมองที่ถือเป็นคอร์เท็กซ์การมองเห็นหลัก เรียนรู้ที่จะตอบสนองต่อเสียงและทำเช่นนั้นในทั้งคนที่มองเห็นได้ตามปกติและในคนที่ตาบอด” ธาเลอร์ กล่าว
เช่นเดียวกับคอร์เท็กซ์ของการได้ยิน (A1) ก็มีค่ากิจกรรมเพิ่มขึ้นเช่นกันจาก 0.187 เป็น 0.254 โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับผู้พิการทางสายตาที่มีความหนาแน่นของเนื้อสมองสีเทาเพิ่มขึ้นใน A1 ด้านขวา ซึ่งบ่งชี้ว่าคอร์เทกซ์การได้ยินสามารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างได้หลังจากการฝึก
นอกจากนี้การวิเคราะห์สมองทั้งหมดก็เผยให้เห็นเช่นกันว่าสมองส่วนที่เกี่ยวข้องกับความสนใจ ความสามารถในการประมวลผลเชิงพื้นที่ และกระบวนการคิดวิเคราะห์กับใส่ใจเองก็มีการทำงานเพิ่มขึ้นเหมือน ซึ่งน่าประทับใจอย่างยิ่ง
“ดังนั้นแทนที่คอร์เท็กซ์การมองเห็นหลักของคนตาบอดจะแตกต่างจากคนสายตาปกติ แต่เราก็แสดงให้เห็นว่าสมองของเราต่างตอบสนองในลักษณะเดียวกันเมื่อเรียนรู้การใช้คลื่นเสียงสะท้อน” ธาเลอร์กล่าว
“ผลการศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าไม่ว่าคุณจะมีอายุเท่าไหร่ หากคุณประสบปัญหาด้านประสาทสัมผัสเช่น สูญเสียการมองเห็น หากคุณฝึกฝน สมองจะปรับตัวให้เข้ากับการเรียนรู้การใช้คลื่นเสียงสะท้อนได้” เธอเสริม
งานวิจัยในอนาคต
แม้ว่าการศึกษาล่าสุดนี้จะให้หลักฐานที่น่าเชื่อถือเกี่ยวกับความสามารถในการปรับตัวของสมอง แต่ก็มีข้อจำกัดหลายประการที่ต้องพิจารณาเช่น ขนาดกลุ่มตัวอย่างที่ค่อนข้างเล็กและงานวิจัยกใช้เวลาเพียง 10 สัปดาห์เท่านั้น ดังนั้นจึงเป็นไปได้ว่าระยะเวลาการฝึกที่ยาวนานขึ้นอาจให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน
ด้วยเหตุนี้นักวิทยาศาสตร์จึงเสนอว่า งานวิจัยในอนาคตอาจมุ่งเน้นไปที่การแก้ไขข้อจำกัดเหล่านี้โดยเพิ่มกลุ่มตัวอย่างให้มีขนาดใหญ่ขึ้นและหลากหลายมากกว่าเดิม รวมถึงผลกระทบที่เกิดขึ้นในการฝึกระยะยาว และการตรวจสอบกลไกของระบบประสาทในผู้พิการทางสายตาอาจช่วยให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
“มันเป็นเครื่องมือทางประสาทสัมผัสที่มีประสิทธิภาพสำหรับผู้ที่มีความบกพร่องทางการมองเห็น” ธาเลอร์ กล่าว
ปัจจุบันทีมวิจัยเปิดรับการฝึกอบรมเฉพาะไม่กี่กลุ่มเท่านั้นซึ่งอยู่ในภายใต้ความดูแลของผู้เชี่ยวชาญอย่างเข้มงวด และเน้นย้ำว่ายังไม่ควรทำเองที่บ้านเนื่องจากอาจเกิดอันตรายได้ ทั้งนี้ทีมวิจัยพยายามจะเผยแพร่คู่มือการฝึกให้กว้างขวางมากขึ้น
สืบค้นและเรียบเรียงข้อมูล
วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ที่มา
https://www.scientificamerican.com
