Οι άνθρωποι έχουν μια έβδομη αίσθηση, λέει νέα μελέτη

Η αφή θεωρείται συνήθως μια αίσθηση που λειτουργεί μόνο όταν υπάρχει άμεση επαφή. Για να καταλάβουμε την υφή, το σχήμα ή την αντίσταση ενός αντικειμένου, το δέρμα μας πρέπει να έρθει σε επαφή μαζί του. Ένα νέο πείραμα όμως, δείχνει ότι η ανθρώπινη αφή μπορεί να αντλεί πληροφορίες και πριν από αυτή την επαφή, τουλάχιστον όταν ανάμεσα στο χέρι και το αντικείμενο υπάρχει ένα υλικό που μεταφέρει μηχανικές δυνάμεις.

Οπως αναφέρει το The Brighter Side News, ερευνητές από το Queen Mary University of London και το University College London διαπίστωσαν ότι άνθρωποι μπορούσαν να εντοπίσουν έναν κύβο θαμμένο στην άμμο προτού το δάχτυλό τους φτάσει πάνω του. Οι συμμετέχοντες δεν έβλεπαν τον κύβο και δεν τον άγγιζαν άμεσα. Αντίθετα, φαίνεται ότι αντιλαμβάνονταν μικρές αλλαγές στην κίνηση και την πίεση της άμμου που προκαλούνταν από την παρουσία του αντικειμένου.

Το φαινόμενο θυμίζει έναν μηχανισμό που έχει παρατηρηθεί σε ορισμένα παρυδάτια πουλιά, τα οποία αναζητούν τροφή μέσα σε βρεγμένα ιζήματα. Η κίνηση του ράμφους τους δημιουργεί πιέσεις στο υλικό γύρω από ένα κρυμμένο θήραμα και αυτές οι αλλαγές μπορούν να δώσουν πληροφορίες για τη θέση του πριν το πουλί το αγγίξει.

Πώς μπορεί να «ταξιδεύει» η πληροφορία μέσα στην άμμο

Η άμμος μοιάζει με ένα χαλαρό υλικό, όμως οι κόκκοι της αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και μπορούν να μεταφέρουν δυνάμεις. Όταν ένα δάχτυλο κινείται μέσα στην άμμο, σπρώχνει και αναδιατάσσει τους κόκκους που βρίσκονται μπροστά του. Οι αλλαγές αυτές μεταδίδονται στο γύρω υλικό. Αν στην πορεία υπάρχει ένας σκληρός κύβος, η συμπεριφορά της άμμου αλλάζει. Η αντίσταση που συναντά το δάχτυλο και ο τρόπος με τον οποίο μετακινούνται οι κόκκοι μπορεί να διαφέρουν από εκείνους που θα υπήρχαν αν ο κύβος δεν βρισκόταν εκεί.

Το ερώτημα των ερευνητών ήταν αν ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί να αντιληφθεί αυτές τις πολύ μικρές διαφορές και να τις χρησιμοποιήσει για να καταλάβει ότι υπάρχει ένα αντικείμενο λίγο πιο μπροστά. Για να το εξετάσουν, επιστράτευσαν 12 άτομα ηλικίας 18 έως 26 ετών. Οι συμμετέχοντες έβαζαν τον δείκτη τους σε ένα ειδικά κατασκευασμένο κουτί γεμάτο με λεπτή, στεγνή άμμο και τον κινούσαν προς τα εμπρός. Σε ορισμένες δοκιμές υπήρχε ένας κύβος μέσα στην άμμο, ενώ σε άλλες δεν υπήρχε κανένα αντικείμενο.

Ο κύβος είχε πλευρά 5 εκατοστών και μπορούσε να βρίσκεται σε διαφορετικές θέσεις. Οι συμμετέχοντες δεν μπορούσαν να δουν τι υπήρχε μέσα στην άμμο και έπρεπε να σταματήσουν το δάχτυλό τους μόλις πίστευαν ότι είχαν αντιληφθεί τον κρυμμένο κύβο.

Η ταχύτητα κίνησης ήταν περίπου ίδια σε όλες τις δοκιμές, ώστε οι ερευνητές να μπορούν να συγκρίνουν τα αποτελέσματα. Συνολικά πραγματοποιήθηκαν 216 δοκιμές.

Οι άνθρωποι μπορούσαν να καταλάβουν ότι κάτι υπάρχει μπροστά τους

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι συμμετέχοντες δεν σταματούσαν τυχαία. Όταν υπήρχε κύβος, σε 79 από τις 144 δοκιμές σταμάτησαν πριν από την άμεση επαφή και μέσα στην περιοχή όπου, σύμφωνα με το μοντέλο των ερευνητών, θα μπορούσαν να φτάσουν οι μηχανικές διαταραχές που προκαλούσε το αντικείμενο στην άμμο.

Σε άλλες 35 δοκιμές οι συμμετέχοντες σταμάτησαν πολύ κοντά στον κύβο, σε απόσταση μικρότερη των 2 εκατοστών. Οι ερευνητές τις αντιμετώπισαν πιο συντηρητικά ως περιπτώσεις επαφής και όχι ως καθαρή ανίχνευση από απόσταση.

Όταν δεν υπήρχε κύβος, οι συμμετέχοντες συνέχισαν την κίνηση στις 58 από τις 72 δοκιμές. Υπήρξαν δηλαδή 14 περιπτώσεις στις οποίες θεώρησαν ότι υπήρχε αντικείμενο ενώ στην πραγματικότητα δεν υπήρχε.

Συνολικά, η ακρίβεια έφτασε το 70,7%. Η διάμεση απόσταση στην οποία οι συμμετέχοντες φαίνεται να αντιλαμβάνονταν τον κύβο πριν από την επαφή ήταν περίπου 2,7 εκατοστά, αν και ορισμένες ανιχνεύσεις έγιναν από μεγαλύτερη απόσταση.

Ένα μοντέλο φυσικής που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη εκτιμούσε ότι η περιοχή μέσα στην οποία θα μπορούσαν να φτάσουν οι σχετικές διαταραχές της άμμου ήταν κατά μέσο όρο περίπου 6,9 εκατοστά μπροστά από τον κύβο. Το αποτέλεσμα έχει σημασία επειδή δείχνει ότι οι άνθρωποι μπορούν να αξιοποιούν αυτές τις μικρές μηχανικές αλλαγές πριν το δέρμα τους έρθει σε επαφή με το αντικείμενο.

Το ρομπότ ανίχνευε από πιο μακριά, αλλά έκανε περισσότερα λάθη

Στη συνέχεια οι ερευνητές επανέλαβαν το πείραμα με ένα ρομποτικό σύστημα. Ένας ρομποτικός βραχίονας κινούσε μέσα στην άμμο έναν ειδικό αισθητήρα σχεδιασμένο να προσομοιάζει σε κάποιο βαθμό τη λειτουργία ενός ανθρώπινου δαχτύλου.

Ο αισθητήρας κατέγραφε τις δυνάμεις που ασκούνταν πάνω του καθώς κινούνταν μέσα στην άμμο. Τα δεδομένα τροφοδοτήθηκαν σε μοντέλα τεχνητού νευρωνικού δικτύου, τα οποία εκπαιδεύτηκαν ώστε να αναγνωρίζουν μοτίβα που μπορεί να υποδεικνύουν την παρουσία του κύβου.

Το ρομπότ κατάφερε σε αρκετές περιπτώσεις να εντοπίσει τον κύβο νωρίτερα από τους ανθρώπους. Η διάμεση απόσταση ανίχνευσης ήταν περίπου 6 εκατοστά, αρκετά μεγαλύτερη από την αντίστοιχη ανθρώπινη διάμεση απόσταση.

Υπήρχε όμως ένα σημαντικό μειονέκτημα: το ρομπότ έκανε πολύ περισσότερα λάθη. Αντιδρούσε σε διαταραχές της άμμου που δεν οφείλονταν απαραίτητα στον κρυμμένο κύβο. Έτσι, στην αντίστοιχη σύγκριση, η ακρίβειά του ήταν 40%, έναντι 70,7% των ανθρώπων.

Η διαφορά αυτή δείχνει ότι το να καταγράφει κανείς ένα πολύ μικρό σήμα δεν αρκεί. Εξίσου σημαντικό είναι να μπορεί να ξεχωρίζει αν το σήμα έχει πραγματικά σημασία ή αν αποτελεί απλώς μια τυχαία μεταβολή στο περιβάλλον.

Η ανθρώπινη αφή φαίνεται να συνδυάζει πολλά μικρά στοιχεία

Οι ερευνητές θεωρούν ότι εδώ μπορεί να βρίσκεται ένα από τα ενδιαφέροντα στοιχεία της ανθρώπινης επίδοσης. Το νευρικό σύστημα δεν αντιδρά μηχανικά σε κάθε μικρή αλλαγή που καταγράφεται από το δέρμα. Συνδυάζει τις πληροφορίες που λαμβάνει, αξιολογεί το πλαίσιο και προσπαθεί να ξεχωρίσει ένα πραγματικό σήμα από τον «θόρυβο».

Με άλλα λόγια, το ανθρώπινο σύστημα δεν φαίνεται να είναι απαραίτητα καλύτερο επειδή αντιλαμβάνεται τις πιο μικρές μεταβολές. Μπορεί να είναι αποτελεσματικότερο στο να αποφασίζει ποιες από αυτές τις μεταβολές αξίζει να θεωρηθούν ένδειξη ενός αντικειμένου.

Η μελέτη ανοίγει έτσι έναν ενδιαφέροντα δρόμο τόσο για την κατανόηση της ανθρώπινης αφής όσο και για τη ρομποτική. Αν οι μηχανές μπορέσουν να μάθουν να αξιοποιούν αντίστοιχες πληροφορίες από το περιβάλλον τους, θα μπορούσαν στο μέλλον να αναζητούν αντικείμενα σε σημεία όπου η όραση δεν είναι αρκετή.