Nauji eksperimentai parodė, kad žmonės gali pajusti po smėlio sluoksniu paslėptus objektus jų tiesiogiai neliesdami. Tyrimo dalyviai sugebėjo rasti smėlyje paslėptus kubelius apie 70 % tikslumu.
Šis atradimas rodo, kad žmonės gali suvokti subtilius slėgio svyravimus biriose medžiagose – panašiai kaip kai kurie pakrantės paukščiai jaučia grobį po šlapiu smėliu. Tyrėjai palygino žmonių rezultatus su robotų sistema, apmokyta atlikti tą pačią užduotį, ir nustatė, kad žmogaus jutiminis suvokimas vis dar lenkia dirbtinius algoritmus, kai reikia aptikti itin silpnus fizinius signalus.
„Nuotolinio prisilietimo“ prigimtis
Tyrimą atliko dr. Elisabetta Versace, vyresnioji psichologijos dėstytoja Karalienės Marijos universitete Londone. Jos darbas sutelktas į tai, kaip žmogaus smegenys išgauna struktūrą iš išorinio pasaulio, pasitelkdamos įgimtas ir išmoktas jutimo taisykles.
„Nuotolinis prisilietimas“ (angl. remote touch) grindžiamas granuliuotų terpių fizika – tai atskirų dalelių, tokių kaip smėlis, druska ar milteliai, sistemos. Kai vienas objektas juda šalia kito, užkasto po paviršiumi, dalelės pasislenka ir sukuria slėgio bangas, kurios sklinda per medžiagą.
Panašūs mechanizmai stebimi gamtoje. Pavyzdžiui, raudonieji mazgeliai – mažos pakrantės paukščių rūšys – aptinka grobį po šlapiu smėliu naudodami slėgio receptorius snapų galiukuose. Drėgnoje aplinkoje jų jautrumas dar labiau padidėja, nes vanduo sustiprina slėgio signalus.
Žmogus prieš robotą
Eksperimento metu dalyviai pirštų galiukais perbraukė per smėlį, bandydami nustatyti momentą, kai jie „pajuto“ paslėptą kubelį – nors jo tiesiogiai nelietė. Modeliavimas parodė, kad smėlio grūdelių vibracijos sukuria silpnus mechaninius atspindžius, kuriuos žmogaus oda sugeba užfiksuoti.
Rezultatai įspūdingi: žmonės pasiekė 70,7 % tikslumą, aptikdami objektus maždaug 6,9 cm (2,7 colio) atstumu.
Tuo pat metu robotinė sistema su lytėjimo jutikliu, įmontuotu ant UR5 mechaninės rankos, buvo apmokyta naudoti LSTM (ilgalaikės trumpalaikės atminties) algoritmą. Nors robotas kartais aptikdavo objektus kiek didesniu atstumu, jo tikslumas siekė tik apie 40 % – dažnai jis painiojo signalus su triukšmu.
Abi sistemos veikė arti fizinių aptikimo ribų, tačiau žmogaus rankos pasirodė geriau atskiriančios tikruosius signalus nuo fono.
Galimos taikymo sritys
„Tai pirmasis nuotolinio prisilietimo tyrimas su žmonėmis – jis iš esmės keičia mūsų supratimą apie jutimo sistemą“, – pažymi dr. Versace.
Gebėjimas aptikti silpnus mechaninius signalus per birias medžiagas gali būti naudingas įvairiose srityse:
- Archeologijoje, kai objektai paslėpti po žeme ar smėliu.
- Teismo ekspertizėje, kai reikia aptikti įrodymus nepažeidžiant paviršiaus.
- Planetų moksle, tyrinėjant paviršių, kur įprastos kameros ar radarai neveiksmingi.
- Gelbėjimo operacijose, kai žmogaus jautrumas galėtų padėti aptikti žmones po griuvėsiais.
Inžinieriai jau eksperimentuoja su robotais, imituojančiais žmogaus lytėjimo sistemą. Tokie įrenginiai galėtų automatiškai reguliuoti judesių jėgą, greitį ir dažnį pagal aplinkos sąlygas – pavyzdžiui, smėlio drėgmę ar grūdelių dydį.
Paslėptas jutimas evoliucijoje
Nors šis atradimas atrodo naujas, panašūs jutimo mechanizmai egzistuoja daugelyje gyvūnų rūšių:
- Žuvys turi šoninę liniją, leidžiančią pajusti slėgio pokyčius vandenyje.
- Žinduoliai naudoja ūsus oro judėjimui ir paviršių tekstūrai nustatyti.
- Vabzdžiai registruoja oro bangas net per kelis centimetrus nuo kūno.
Pasirodo, žmonės šio gebėjimo nėra praradę – mūsų nervų sistema vis dar geba interpretuoti mikroskopinius mechaninius svyravimus, net jei neturime specializuotų jutimo organų kaip gyvūnai. Tai leidžia manyti, kad „nuotolinis prisilietimas“ yra senas evoliucinis paveldas, ne naujas gebėjimas.
Ką planuoja tyrėjai toliau
Mokslininkai ketina ištirti kitas granuliuotas terpes – dirvožemį, plastikines granules, dulkes ar pelenus, kad nustatytų, kaip grūdelių dydis, tankis ir trintis keičia signalų perdavimą.
Bus analizuojamas ir pirštų judesių greitis, objekto forma bei drėgmės lygis. Šie duomenys padės apibrėžti žmogaus „recepcinio lauko“ ribas – tai zona, kurioje jutimo sistema dar pajėgia aptikti fizinius pokyčius.
Be to, tyrėjai svarsto, ar žmones galima apmokyti padidinti jautrumą silpniems prisilietimams. Tai galėtų būti naudinga chirurgams, inžinieriams, akliesiems ar gelbėtojams, dirbantiems sudėtingomis sąlygomis, kur rega ribota, o lytėjimas tampa pagrindiniu orientyru.
Išvada
Šis tyrimas atskleidžia stulbinančią tiesą: žmogaus kūnas vis dar geba „jausti“ pasaulį būdais, kuriuos ilgą laiką laikėme prarastais. Mūsų oda – ne tik apsauginis barjeras, bet ir itin sudėtingas jutiklis, jautrus net silpniausiems fiziniams virpesiams.
Galbūt „šeštasis pojūtis“ – tai ne mistinis reiškinys, o nepanaudotas mūsų nervų sistemos potencialas, kurį mokslas tik pradeda suprasti.
Šaltinis: https://ieeexplore.ieee.org/document/11204359/
