Възприятие на разстояние: Доказано бе, че хората усещат обектите далеч извън границите на своето тяло

Проучването разкри как осезанието улавя микроскопичните „ехо-сигнали“ от скритите предмети.

Човешкото осезание се оказа много по-дълбоко отколкото изобщо се предполагаше: изследване на специалисти от Великобритания показа, че хората са способни да усещат обектите, без да ги докосват директно. Този ефект се нарича „дистанционно осезание“ – способността да се разпознават обекти чрез механичните вибрации на околната среда, точно както бреговите птици намират плячката под слоя пясък. Доскоро това умение се смяташе за типична черта единствено на животните, но експериментът доказа, че до известна степен то е присъщо и на хората.

За да проверят докъде се простира човешкото усещане за осезание, учените са създали инсталация с кутия, пълна с пясък, в която са скрили малко кубче. Участниците е трябвало да движат пръста си по повърхността, опитвайки се да определят къде точно под пясъка има предмет, но без да го докосват. За записване на траекторията на движението бил използван светодиоден водач, за да се осигурят еднакви условия за всички участници.

Резултатите се оказаха изненадващи. Хората действително усещат присъствието на скрития обект до момента на физическия контакт. Сензорната система на ръката улавя фините промени в пясъчните зърна, които настъпват, когато пръстът създава слаби вибрации в пясъка. Тези микроскопични „ехо“-сигнали се отблъскват от скритата повърхност и се връщат обратно, позволявайки на мозъка да възстанови контурите на обекта. Физическото моделиране потвърди, че регистрираната сетивност е близка до теоретичната граница – минималното преместване, което изобщо е възможно да се улови през зърнестата среда.

За да проверят достоверността на данните, изследователите провеждат втори експеримент – с помощта на роботизираната ръка UR5, оборудвана с тактилен сензор. Роботът се движел през същия пясък и бил обучен да намира кубчето с помощта на алгоритъм, базиран на дългосрочната памет (LSTM). Сравнението на резултатите показа следното: човекът постига точност от 70,7% при определяне на позицията на обекта, докато роботът, въпреки че го „усеща“ на малко по-голямо разстояние, често дава фалшиви положителни резултати и средната точност е около 40%. Въпреки това и двете системи демонстрираха чувствителност, близка до физическата граница, което предполага сходни модели на възприемане при биологичните и изкуствените сензори.

Този ефект променя представата за границите на човешкото възприятие. Преди се смяташе, че осезанието е ограничено до прекия контакт – кожата реагира само на натиска, температурата или текстурата на повърхността. Новата научна работа обаче доказва, че кожните рецептори могат да реагират и на слабите механични отражения, предавани чрез пясъка, течността и дори въздуха. Тази способност формира един вид „дистанционна възприемателна верига“ около тялото, която позволява на човек да усеща света точно отвъд собствените си граници.

Практическата стойност на откритието е огромна. Изследователите отбелязват, че принципите на дистанционното осезание могат да се използват за създаване на по-чувствителни роботи, медицински протези и инструменти за работа при ограничена видимост. Роботи, оборудвани с подобни сензори, ще могат да инспектират земята, да търсят археологически артефакти или предмети под повърхността на почвата, без да ги повреждат. А в бъдеще подобни технологии ще помагат при сондиране, спасителни работи и изследване на другите планети, където визуалните данни са ограничени, например при изследване на марсианския пясък или морското дъно.

Особен акцент в изследването е взаимодействието между психологията и инженерството. Данните от хората са използвани за обучение на алгоритъма на робота, а резултатите от машинните анализи на свой ред са помогнали за усъвършенстване на физическите параметри на възприятието при хората. По този начин проектът стана пример за това как съчетаването на неврофизиологията, роботиката и изкуствения интелект може да доведе до фундаментални открития за работата на сетивата.