回声定位：盲人的眼睛！

回声定位被称为自然界自己的声纳系统，有些动物能，包括蝙蝠和海豚等，从喉部产生超声波再由口腔或鼻腔发射出去，最后通过反射回来的声音进行定位。这种独特的空间定位法被称为回声定位。

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虽然，回声定位在鲸鱼或蝙蝠物种中广为人知，但人类同样具备这种回声定位的能力。几乎每个人都会通过回声来感知周围环境，尤其是盲人。先前有研究表明，一些盲人可能会通过回声定位来判断周围环境并提高导航技能，甚至有些盲人能够踢球，爬山或骑车等。

回声定位带个盲人或者视力受损者的好处多多，然而由于点击回声定位会发出声音，一些盲人不愿学习并使用点击的回声定位来提高导航技能。

近日，发表在PLOS ONE杂志的一项研究揭示了学习回声定位对视力丧失或处于渐进性视力丧失早期阶段的患者具有积极意义。同时，学习回声定位的能力并不受年龄或视力水平的限制。

在这项研究中，研究人员调查了21 至 79 岁不同年龄阶段盲人和视力正常的参与者，并接受为期10周的点击回声定位培训，以评估失明和年龄如何影响基于点击的回声定位的学习。同时，研究人员对盲人进行了为期3个月的跟踪调查，以评估培训对其日常生活的影响。

结果显示，通过点击的回声定位的训练，无论是视力正常的还是失明者，在一系列实际和虚拟任务中都显示出回声定位能力的明显提高，而这种效果并不是由被动回声定位的改进或通过环境声音来取得了。

定向训练结果

令人惊讶的是，在某些情况下，视力正常的人比盲人表现得更好，这可能是由于视力正常的人年龄较小，或双耳听力较好。重要的是，对点击的回声定位的学习并使用并不受年龄和失明的限制。

研究人员进一步观察到，在后续调查中，所有失明者都报告说活动能力有所提高，83%的人报告表示学习这些技能对自己的行动能力，独立性以及幸福感都产生了积极的影响。

据世界卫生组织（WHO）数据显示，全球约有7500万盲人和约1.24亿的视力低下的人群。随着社会的发展，为了方便盲人生活，常见的一些盲道，导盲拐杖或导盲犬等等。这些虽然在一定程度上减轻了盲人生活压力，但也有其局限性。而回声定位可帮助盲人尽快适应周边环境，可靠性极强，不会因为外界环境而改变。

早在1749年，科学家就发现盲人不仅能探测到前方物体的存在与否，而且能够知道物体距离自己的精确距离。通过分析这些现象来研究回声定位系统。以往的研究主要集中在行为学的简单试验测试，随着人耳构造的发展，回声定位研究有了更深入的发展。

目前，科学家主要集中在当人发出声音后在空气中的传播过程以及遇到目标后产生回波在空气中的传播过程，并将其进行建模。另外，声音在遇到待测目标时发生的反射和衍射过程，其中主要聚焦在后向散射中的边缘散射。

综上，虽然回声定位对于盲人或视力水平低下的人群来说识别效果很好，但目前基于回声定位技能并未作为盲人行动训练和康复的一部分。此外，对那些可能仍然具有良好功能性视力但预计在以后的生活中由于进行性退化性眼病而失去视力的人提供了回声定位的培训具有重大意义。

原始出处

Human click-based echolocation: Effects of blindness and age, and real-life implications in a 10-week training program, PLOS ONE (2021). journals.plos.org/plosone/arti … journal.pone.0252330