Blind mand ser som en flagermus
Danske pilotforsøg har testet en blinds mands hørelse og hjerne. De viser bl.a., at selv de mindste forskelle i lyd bliver behandlet af synscentre i hjernen.

Den blinde Daniel Kish demonstrerer her, hvordan han kan høre forskel når hans klik rammer en hård eller en blød overflade. (Foto: Christian Brandt)

Den blinde Daniel Kish demonstrerer her, hvordan han kan høre forskel når hans klik rammer en hård eller en blød overflade. (Foto: Christian Brandt)

Man siger at blinde hører bedre end seende. Det er faktisk ikke tilfældet. Til gengæld er deres hjerne bedre til at holde styr på lydindtrykkene.

Sidste år testede forskere i Kerteminde den blinde Daniel Kish' hørelse for at se, hvor svage lyde han kunne høre. Det viste sig, at hans hørelse var ganske normal og ikke på nogen måde bedre end en gennemsnitlig seende persons.

Det er på trods af, at Daniel Kish faktisk bruger sine ører til at se med. Han er det man kalder en menneskelig sonar. Han laver små klik med tungen og bruger ekkoene fra dem til at orientere sig. En teknik der også bruges af hvaler og flagermus og kendes som ekkolokalisering.

Kan cykle ved hjælp af ekkoer

»Daniel er ikke god til at ekkolokalisere på grund af hans hørelse,« fortæller Christian Brandt, som netop er blevet ph.d. fra Biologisk Institut på Syddansk Universitet.

»Hans hjerne har til gengæld en god evne til at opfatte, hvor lang tid et ekko er om at komme tilbage til ham.«

Daniel Kish er faktisk så god til at lytte til ekkoer, at han, siden han var syv år gammel, har formået at cykle trods sit manglende syn.

Hør en optagelse af Daniels klik, her uden ekko:

Forsker bruger falske ekkoer til høretest

Både Christian Brandt og Daniel Kish har netop deltaget i en workshop på Fjord&Bælt i Kerteminde, hvor verdens førende forskere inden for ekkolokalisering har været samlet for at udveksle viden. I den forbindelse fik Christian Brandt mulighed for at teste Daniels hørelse.

Christian lavede et forsøg, hvor han afspillede nogle falske ekkoer for Daniel.

De falske ekkoer laves ved at optage Daniels klik med en mikrofon og køre det igennem en computer, en såkaldt digital signal processor, som forsinker lyden nogle millisekunder (ms), inden den sender lyden tilbage mod Daniel som et falsk ekko. 1 ms svarer til 1/1000 af 1 sekund.

Med den digitale signal processor kan Christian Brandt præcist variere afstanden til ekkoet og hvor kraftigt det skal være.

»Hvor kraftigt ekkoet er, siger noget om, hvor stort et objekt lyden har ramt,« forklarer Christian Brandt. En husmur vil eksempelvis give et kraftigere ekko end en busk.

Med computeren kan altså han styre, hvilke objekter Daniel hører ekkoer fra, uden at skulle skifte omgivelser konstant.

Lyden ændrer sig

Det viser sig, at når et objekt er mindre end 3 meter væk, kan Daniel ikke skelne ekkoet fra sit eget klik. Alligevel er han i stand til at bedømme, hvor langt fra det kommer.

»Hjernen opfatter ikke de to lyde separat, men lyden af klikket og ekkoet går sammen og forandrer på den måde lyden af hans eget klik. Ændringen af lyden fortæller Daniel, hvor langt væk objektet er,« forklarer Christian Brandt.

Dette er kun muligt, fordi Daniel gennem et helt liv har opbygget en erfaring, der hjælper ham til ubevidst at fortolke lyde.

Sådan lyder det, når Daniel klikker og 10 ms (1/100 sekund) senere får ekko tilbage fra et objekt ca. 1,7 meter væk:

Når lyden til gengæld er mere end 3 meter væk, har Daniel Kish ingen problemer med at skelne ekkoet fra hans eget klik.

Hør her, hvordan klik og ekko lyder, når objektet er ca. 7 meter væk. Ekkoet kommer 40 ms (1/25 sekund) efter klikket:

Her opfatter hans hjerne ubevidst afstanden til et objekt på baggrund af, hvor mange millisekunder ekkoet er om at returnere. Lyden af ekkoet giver desuden også informationer om objektets dimensioner og struktur. Det er dette, der gør Daniel Kish i stand til at navigere verden.

Hjerneskanner undersøger ekkolokalisering

Fakta

En ting, som kendetegner Daniel Kish, er, at han taler meget i billeder. Men spørgsmålet er, om Daniel Kish, der fik fjernet begge øjne som ganske lille pga. kræft på nethinden (retinoblastoma), bruger de dele af hjernen, som normalt er dedikeret til synsindtryk, når han på unik vis danner billeder af sin omverden ud fra lyd.

Det er et spørgsmål, som Magnus Wahlberg, adjungeret professor ved Biologisk Institut, SDU - og tilknyttet Fjord&Bælt - ønsker at finde svar på sammen med Lutz Wiegrebe fra Ludwig-Maximilians University München.

På workshoppens sidste dage dragede de sammen med Daniel Kish til Tyskland for at prøve at finde et svar.

Lutz Wiegrebe samarbejder med hjerneforskere på et hospital i München, hvor han kan bruge deres MRI-skanner, nærmest som han vil, uden for åbningstiden. Den skanner skal de bruge til at undersøge Daniel Kish' hjerne, mens han ekkolokaliserer.

Med MRI-skanneren kan forskerne se, hvilke områder i Daniels hjerne, der arbejder, mens han udfører forskellige opgaver.

Johnny Cash i mono lyser hørecenter op

For at se, hvordan hans hjerne arbejder, når han ikke orienterer sig, men bare lytter, spillede forskerne et Johnny Cash nummer for ham i mono, mens de skannede ham.

Normalt bruger man faktisk stereo til denne slags opgaver, men Daniel danner indre billeder, når han hører stereo-lyd, så derfor valgte forskerne mono i stedet. De ville nemlig gerne se, hvordan hans hjerne ser ud, når kun hørecentrene arbejder. Ellers kan de ikke sammenligne med forskellene i hjerneaktiviteten, når Daniel ekkolokaliserer.

Så Johnny Cash i mono blev løsningen og resultatet var helt som ventet. »Der var meget tydelig aktivitet i hjernens hørecenter og ikke i synscenteret,« siger Magnus Wahlberg. »Tindingelappen lyste helt op i rødt.« Det er tindingelappen, der huser hørecenteret.

Ekkoer sætter gang i synscenteret

Forskerne testede også, hvordan Daniel Kish' hjerne reagerer, når han ekkolokaliserer. Det er en lidt sværere opgave at klare i skanneren.

Det tager omkring 3 minutter at skanne hele hjernen. Men når Daniel ekkolokaliserer skal skanneren fange aktiviteten i hjernen lige umiddelbart efter han har lavet et klik. Der er ikke megen tid til rådighed. Derfor var forskerne nødt til at lave en mindre skanning, som ikke fanger et helt så stærkt signal som en fuld skanning. Selvom signalet var mindre, var det der ikke desto mindre.

Sådan ser lyden af Daniels klik ud og det ekko han får tilbage efter blot 10 ms. (Figur: Christian Brandt)

»Det så ud til, at synscentret helt bagerst i hjernen blev aktiveret,« fortæller Magnus Wahlberg.

Forskningen gør op med skepsis

Men det er ikke helt så entydigt som med mono-forsøget. Det svage signal, som skanneren fanger, kræver et omfattende analysearbejde inden resultatet ligger klar. Det sker forhåbentligt om nogle uger. Men Magnus Wahlberg er umiddelbart optimistisk omkring resultatet og er spændt på at se, hvor kraftig aktiviteten i synsregionen viser sig at være.

Det er en spændende udfordring for forskerne at arbejde med ekkolokalisering i mennesker i stedet for dyr. »Vi er meget interesserede i at forstå, hvad der foregår i hjernen, når blinde ekkolokaliserer. Det er jo en sans, der udvikles. Det giver os en mulighed for at skelne mellem hvad der minder om magi og hvad der er videnskab,« siger Magnus Wahlberg.

Dette er Daniel Kish enig i. »Der er nødvendigt at etablere en solid videnskabelig basis for ekkolokalisering i mennesker. Der har været en del kontrovers omkring brugen af ekko hos mennesker, så det kunne være rart at mane det til jorden. Det er hvad det er,« fastlår han, da Videnskab.dk snakker med ham inden forsøgene i Tyskland. »Vi kan bruge den information til at fremme det, vi prøver at gøre, nemlig at bruge akustik mere effektivt.«

Skanning udmatter Daniel

Men det er ikke helt uproblematisk for Daniel Kish at deltage i disse forsøg. Magnus Wahlberg fortæller, at det tog enormt hårdt på ham:

»I skanneren bliver han udsat for et enormt magnetfelt og selvom han har høreværn på, er der meget larm. Han skal ligge helt stille i et smalt rør i en hel time. Han var meget træt bagefter, så der er en naturlig begrænsning for, hvor mange undersøgelser vi kan lave.«

Men Daniel synes ligesom forskerne, at det er spændende, og er opsat op at fortsætte samarbejdet. Flere af de blinde, som han har trænet til at kunne ekkolokalisere, skal nu også en tur i den tyske skanner, hvilket er en stor hjælp for Lutz Wiegrebe og de hjerneforskere han samarbejder med i München.

De har nemlig haft svært ved at overtale blinde til at deltage i skanningsforsøg. I stedet har de lært seende at ekkolokalisere og tester så dem. Med Daniel Kish velvillighed som forsøgskanin har de nu haft en unik mulighed for at studere en veludviklet evne helt tæt på.

Videnskaben sættes i perspektiv

»Det er nogle meget spændende resultater, vi kan få ud af det her. Det kan være med til at revolutionere hjernevidenskaben,« siger Magnus Wahlberg, som dog understreger at der skal samles meget mere data først. Indtil videre venter han på at se de endelige resultater fra forsøgene i skanneren om nogle uger.

Ideelt set kan viden om, hvordan hjernen bearbejder lyd i ekkolokaliserende blinde lære os noget om, hvordan vi kan bruge hørelsen bedre og hvordan man bedre kan hjælpe blinde.

Arbejdet med ekkolokaliserende mennesker er også med til sætte forskningen om hvaler og flagermus ekkolokalisering i perspektiv. De blinde kan nemlig deltage i forsøg som svarer til dem dyrene udsættes for, men forskellen er, at de også kan svare på forskernes spørgsmål og være med til at anskueliggøre, hvordan lyd opfattes. »Daniel er meget god til at sætte ord på hvordan lyd lyder,« fortæller Christian Brandt »Det er meget nyttigt i en videnskabelig sammenhæng.«

Under workshoppen har Daniel Kish faktisk i flere omgange givet forskerne indsigt i, hvordan dyr oplever det at se med lyd.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.