В авангарде имплантатов Глухие слышат Wi-Fi, слепые учатся эхолокации

Два вектора технического прогресса — разработка все более оригинальных гаджетов и создание медицинских имплантатов, облегчающих жизнь инвалидам, — при пересечении иногда дают удивительные результаты. Вместо возвращения утраченных способностей пациенты неожиданно для себя обретают новые. Глухие слышат сигналы Wi-Fi (и даже определяют расстояние до бесплатных сетей), слепые осваивают эхолокацию (и распознают окружающие их объекты по эху от щелчков языком). Об авангарде мира имплантатов рассказывает «Лента.ру».

Музыка роутеров

В позапрошлом году тридцатидвухлетний англичанин Фрэнк Суэйн (Frank Swain) стал стремительно терять слух. Очень скоро ему пришлось носить слуховой аппарат, изготовленный по последнему слову техники. Миниатюрные беспроводные наушники подключаются к смартфону или планшету, а тот, благодаря специальному приложению, настраивает звук по предпочтениям пользователя — убирает лишние басы, отфильтровывает шумы и так далее. Современные слуховые аппараты фактически позволяют человеку слышать не окружающие звуки, а их отредактированную компьютерную копию. И однажды Суэйн подумал: а что если обратить внимание не только на привычные звуки, но и на акустику электронных ландшафтов мегаполиса?

Наши города переполнены электронным шумом телекоммуникаций. Воздух пронизан радио- и телепередачами, переговорами по интернету и мобильным телефонам, сообщениями со спутников, сигналами GPS, Wi-Fi и прочими. Беспроводные коммуникации занимают все большее место в повседневной жизни, но то, что обеспечивает нам доставку новостей, чаты с друзьями, навигацию, обмен фотографиями по социальным сетям, остается недоступным для органов чувств, невидимым и неслышным.

Фрэнк Суэйн вместе со своим другом, звуковым дизайнером Дэниэлом Джонсом (Daniel Jones), создал экспериментальную систему под названием Phantom Terrains, позволяющую услышать пейзажи Wi-Fi. Система представляет собой переделанный смартфон, посылающий сигнал на слуховой аппарат. Телефон отлавливает сигналы всех доступных ему Wi-Fi-роутеров, анализирует их силу, близость источника, скорость передачи данных, алгоритмы шифрования, степень защищенности и т.д., а потом переводит всю эту информацию в звуки. Уровень потрескиваний говорит о мощности сигнала, попискивания сообщают о близости роутеров, работающих без пароля, то есть о близости мест с бесплатным Wi-Fi. В звук переводятся даже имена операторов сетей, превращающиеся в набор музыкальных нот, что делает весь звуковой фон Wi-Fi похожим на музыкальные эмбиент-композиции .

«Я прохожу по улицам Лондона, и вместе с городским шумом, пением птиц в садах до меня доносятся из домов звуки многочисленных роутеров. Когда я спускаюсь в метро, я слышу знакомое булькание Wi-Fi со свободным доступом. Я сажусь в поезд, он въезжает в туннель, и все звуки тают, воцаряется тишина», — пишет Суэйн.

В интернет-медиа и социальных сетях к изобретению Суэйна и Джонса отнеслись по-разному. Одни с раздражением отмечают бессмысленность нового гаджета и отказываются понимать, зачем человеку, теряющему слух, понадобилось слушать «музыку роутера», а не более естественные звуки окружающего мира. Другие считают Phantom Terrains прорывом в новое измерение и предрекают ему грандиозное будущее.

Сам же Суэйн до конца не знает, как относиться к звуковому подарку, который он преподнес миру. Он не знает, сколько еще времени сможет вслушиваться в музыку Wi-Fi-сфер, не знает толком, как еще можно применить его изобретение, но считает, что над этим стоит серьезно подумать.

Возвращение Бэтмана

Разговоры о замене зрения слухом ведутся как минимум сотню лет. Изучается этот вопрос около полувека, технологии разрабатываются с 1990-х, первый электронный гаджет увидел свет два года назад. Научные изыскания продолжаются.

Речь о звуковой эхолокации для слепых. Эхолокация (определение местоположения и свойств объекта по времени задержки отраженной от него звуковой волны) в мире животных наиболее развита у летучих мышей и дельфинов. Но доступна она и человеку: в редких случаях слепые от рождения (или с младенчества) развивают в себе способность «видеть» ушами.

Дэниэл Киш (Daniel Kish) из Калифорнии — один из таких людей. Безвозвратно ослепший в возрасте 13 месяцев из-за рака сетчатки, он с детства развил в себе способность «видеть» окружающие предметы, щелкая языком и слушая отразившееся от них эхо. Начал с того, что, залезая на дерево, определял, на какой высоте находится, а сегодня умеет распознавать практически любые объекты и вполне уверенно ездит на велосипеде.

Киш так бы и остался человеком-феноменом со сверхспособностью, но с возрастом нашел возможность обучать эхолокации других слепых. В 2000 году он основал некоммерческую организацию World Access to the Blind, с помощью которой передал свой дар более чем пятистам пациентам. Кроме того, опыты показали, что эхолокации может с несколько большим трудом научиться даже зрячий человек.

Многие организации слепых не признают инициативу Киша, считая ее слишком сложной. Однако, скорее всего, это временно: эхолокации осталось обеспечить необходимые технические подпорки, упростив процесс замены глаза ушами.

Что и происходит: два года назад ученые из Иерусалимского университета сообщили о чудо-очках, позволяющих слепым видеть. В очки встроена видеокамера, которая переводит изображение в звук: чем выше предмет, тем громче звук, чем ближе, тем пронзительнее. Сообщают также о других разработках той же лаборатории доктора Амира Амеди (Amir Amedi) — программе EyeMusic, преображающей изображения в короткие музыкальные фрагменты, и трости EyeCan, распознающей препятствия с помощью инфракрасного излучения и трансформирующей сигналы в звуки или вибрации по желанию пользователя.

Эхолокация активно изучается. Известно уже немало. Например, выяснилось, что при эхолокации обработка звука у слепых происходит в том же разделе мозга, где у зрячего обрабатывается видеоинформация. Исследования ведутся в разных странах с привлечением слепых и зрячих добровольцев.

Любопытна самая последняя новость — одновременно и очевидная, и загадочная. Нейрофизиолог Лютц Вигребе (Lutz Wiegrebe) из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана пригласила восемь зрячих студентов, надела им на глаза повязки и стала обучать их эхолокации по методу Киша с помощью прищелкиваний языком.

Двух-трех недель хватило, чтобы все студенты, пусть и в разной степени, научились ориентироваться в экспериментальном коридоре со многими поворотами и не натыкаться на стены. Далее испытания перевели в виртуальный коридор. Ставшие «незрячими» добровольцы сидели в кресле, надев наушники и щелкали языком в микрофон. Компьютерная программа создавала эхо, исходящее от виртуальных стен, и, ориентируясь по этому эху, испытуемые должны были держаться центра коридора.

Провели два теста. В первом испытуемым предлагалось, не двигая телом и головой, «пройти», вращая коридор, по центру с помощью джойстика. Во втором коридор был зафиксирован, и направление движения испытуемые указывали поворотом кресла и головы. Разница в результатах оказалась огромной. В первом случае добровольцы шли по коридору зигзагом и постоянно натыкались на стены. Во втором же «новички-эхолокаторы» очень быстро обучались ходить, не делая никаких ошибок.

Но главное в другом. Вигребе уверена: эхолокация — естественная способность, неоднократно формировавшаяся в ходе эволюции, когда у животных возникала в ней нужда (летучим мышам надо было ориентироваться в темноте, а дельфинам и китам — в мутной воде). Так же овладевать эхолокацией можно и человеку — пусть даже с помощью обучающих программ виртуальной реальности.