Credit: canva, ナゾロジー編集部
エコロケーション（反響定位）とは、自らが発した音や超音波の反響によって、視覚に頼らずに物体までの距離や方向、大きさなどを検出できる能力です。
自然界では主にコウモリやイルカが使っていますが、人間も例外ではありません。
盲目の視覚障害者の中には、舌打ちのクリック音や杖をコツコツ鳴らすことで、周囲の状況を”音で視る”ことのできる人たちがいます。
普通に目の見える人からしたら超能力者のように見えますが、実は英ダラム大学（Durham University）の研究で、エコロケーションの能力はたった10週間の訓練で誰でも習得できることがわかっているのです。
私たちもエコロケーションの使い手になれるかもしれません。
研究の詳細は2024年6月20日付で科学雑誌『Cerebral Cortex』に掲載されています。
目次
コウモリは「目隠し」しても普通に飛べる誰でも「エコロケーション」の使い手になれる！
コウモリは「目隠し」しても普通に飛べる
コウモリは暗闇でも木々や建物の壁にぶつかることなく、ヒラヒラと空を飛ぶことができます。
これは彼らがエコロケーションの使い手だからです。
コウモリは口から超音波パルスを発することで、その反射音を大きな耳で拾い上げ、周囲の物体までの距離や大きさ、獲物の位置などを検出することができます。
そのため、彼らが空を飛ぶのに視覚に頼る必要はありません。
実験ではコウモリの耳を塞ぐとうまく飛べなくなるのに、目隠しをするだけでは飛行に何の支障もないことが明らかにされているのです。
コウモリは目隠ししても飛行に支障ない / Credit: canva
一方で、盲目の視覚障害者の中にもエコロケーションを使える人がいます。
彼らは主に舌打ちでクリック音を発したり、杖で地面をコツコツ叩いたり、足音を踏み鳴らすことで、その音の跳ね返りを耳で拾い上げて、コウモリと同じように周囲の環境を把握することができるのです。
熟練したエコロケーションの使い手にもなると、自転車に乗ったり、バスケットボールを楽しむこともできるといいます。
まさに彼らは音で世界を見ることができるのです。
さらにダラム大学による2021年の研究で、エコロケーションを使えるのは盲目の方々だけではないことも判明しました（PLOS ONE, 2021）。
では、その習得方法を具体的に見てみましょう。
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誰でも「エコロケーション」の使い手になれる！
音響学者たちはこれまでの研究で、コウモリやイルカに比べると遥かに見劣りするものの、人でも十分にエコロケーションを使えることを明らかにしています。
エコロケーションの習得ために身につけるべきことは、たったの2つ。
1つは舌と口蓋（こうがい：口内の天井部分）を使って舌打ちによるクリック音を出す方法を覚えること。
もう1つはクリック音の反射による音のわずかな違いや変化を聞き分けられるようにすることです。
クリック音の出し方はまず、舌先を上の歯のすぐ後ろの口蓋に強く吸着させるように押し当てます。
そして口蓋と舌の吸着面を瞬時に引き離すことで「タンッ！」というクリック音が出せます。
これは特に難しいスキルを必要としないので、ほとんどの人がすぐにできるようになるでしょう。
Credit: canva
これを踏まえて、ダラム大は2021年に、普通に目の見える健常者14名（平均年齢26歳）と盲目の視覚障害者12名（平均年齢45歳）を対象に、エコロケーションが習得できるかどうかの訓練を行いました。
実験では10週間にわたり計20回のトレーニングセッションを順番に実施します（週2回の各2〜3時間のトレーニング）。
最初は目隠しをした状態（視覚障害の被験者はそのまま）でクリック音を発してもらい、目の前に置いた標的のサイズや角度を反響だけで見分けられるように訓練しました。
その図解がこちらです。
左：丸い板のサイズを当てる、右：長方形の板の角度を当てる / Credit: Lore Thaler et al., Cerebral Cortex(2024)
それが終わると次に、仮想の音響ナビゲーションタスクをコンピューター上で行いました。
ここでは下図のような6つの仮想迷路を使います。（長方形の四角がスタート地点で、黒い波線がゴール地点です）
参加者は迷路が見えない状態のまま、現在地で聞こえる反響音を頼りにどのように進むかをキーボード選択で行います。
キーボードの詳細は下図の右側の枠内に示されており、例えば、「W」を押すと現在地から一歩前に進み、「S」を押すと現在地から一歩後ろに下がります。
エコロケーションを使った仮想迷路の実験 / Credit: Lore Thaler et al., Cerebral Cortex(2024)
被験者は迷路の壁にぶつからずに進めるよう訓練しました。
その結果、わずか10週間のトレーニングで、目の見える健常者と盲目の視覚障害者の両方においてエコロケーションのスキルが向上し、反響音だけで物体のサイズや角度を当てたり、壁にぶつからずに迷路をクリアできるようになったのです。
また被験者には21歳から79歳まで幅広い年齢層の方々が参加していましたが、年齢による成績の差は見られませんでした。
これは年齢に関係なく、誰もがいつでもエコロケーションを習得できることを示唆します（ただし反響音を聞き取れるだけの聴覚は必要です）。
また視覚障害の被験者については実験から3カ月後に追加調査を行いました。
すると被験者はエコロケーションを日常的に使うことで日々の移動能力が改善したと実感し、さらには自立性や幸福感も向上したと答えていたのです。
音で周囲を「視える化」できるようになったことで、世界が今までより開けて感じるようになったことが関係しているのかもしれません。
左：エコロケーションを使える人はエコーを聞くと視覚野が活性化、右：訓練をしていない人はエコーを聞いても視覚野が反応しない / Credit: en.wikipedia
さらにチームは重大な発見として、エコロケーションを習得した人々は、視覚障害者も健常者も含めて、反響音を聞くと脳内の視覚野が活性化し始めることを特定したのです。
これはエコロケーションの訓練をしていない人には見られない脳の反応でした（上図を参照）。
この変化について研究者らは「エコロケーションの訓練を通じて、脳の視覚領域を音のイメージ化のために使えるようになったことが原因だろう」と指摘します。
さらにその上で「脳の視覚領域は単純に視覚情報の取得のためだけに存在するのではなく、訓練次第では、脳領域の役割を柔軟に変化できることを示唆している」と述べました。
エコロケーションの習得は視覚障害の方々には、すぐにでも生活の役に立つスキルとなるはずです。
一方で、目の見える人にとってはエコロケーションが直ちに役立つツールとはなりにくいでしょう。
しかしエコロケーションの訓練をしておけば、緊急の停電時などにスムーズな移動を助ける手段となるかもしれません。
参考文献
Anyone Can Learn Echolocation in Just 10 Weeks—And It Remodels Your Brain
https://www.scientificamerican.com/article/anyone-can-learn-echolocation-in-just-10-weeks-and-it-remodels-your-brain/
元論文
Human click-based echolocation: Effects of blindness and age, and real-life implications in a 10-week training program
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0252330
Changes in primary visual and auditory cortex of blind and sighted adults following 10 weeks of click-based echolocation training
https://doi.org/10.1093/cercor/bhae239
ライター
大石航樹: 愛媛県生まれ。大学で福岡に移り、大学院ではフランス哲学を学びました。
他に、生物学や歴史学が好きで、本サイトでは主に、動植物や歴史・考古学系の記事を担当しています。
趣味は映画鑑賞で、月に30〜40本観ることも。
編集者
ナゾロジー 編集部
