Zmysł zastępczy: widzieć skórą, słyszeć oczami

Trąbka słuchowa z ryciny jest najprostszym możliwym urządzeniem wspomagającym zmysł: zbiera dźwięk i kieruje go tam, gdzie jeszcze coś słychać.

Substytucja sensoryczna doprowadza tę zasadę do końca: informacja idzie zupełnie inną drogą niż zwykle.

Na czym to polega?

Układ ma trzy części: czujnik (najczęściej kamera), przetwornik zamieniający sygnał na wzorzec, i wyjście w innym zmysłu - macierz punktów dotykowych na skórze albo na języku, czasem dźwięk o zmiennej wysokości.

Historia zaczyna się w latach sześćdziesiątych od fotela z macierzą bodźców dotykowych na plecach, sprzężoną z kamerą. Osoby niewidome uczyły się rozpoznawać kształty, a po dłuższym treningu - rozpoznawać przedmioty i oceniać odległość.

Późniejsze wersje przeniosły wyjście na język, który ma bardzo gęste unerwienie czuciowe i pozwala na większą rozdzielczość przy małym urządzeniu.

Praca przeglądowa z 2003 roku podsumowuje ten kierunek prosto: informacja z czujnika sztucznego zostaje sprzężona z mózgiem przez interfejs, a mózg potrafi jej użyć zamiast informacji z narządu zmysłu, który przestał działać.

Obserwacja, która jest tu najważniejsza

Po odpowiednio długim treningu użytkownicy przestają opisywać doznanie jako dotyk.

Mówią, że przedmiot jest przed nimi - w przestrzeni, nie na skórze. Zbliżanie się obiektu odczuwają jako powiększanie się czegoś na zewnątrz, a nie jako narastające mrowienie.

To jest ważne z dwóch powodów:

Mówi coś o mózgu. Kora nie jest sztywno przypisana do jednego rodzaju sygnału. Liczy się struktura informacji, a nie kanał, którym przyszła. To jest ta sama zdolność, którą opisujemy przy neuroplastyczności.

Mówi coś o pojęciu zmysłu. Jeśli doznanie zmienia miejsce i charakter w zależności od tego, jak informacja jest używana, to granica między zmysłami jest mniej ostra, niż sugeruje szkolny podział na pięć.

Czego to nie zastępuje

Trzeba postawić granicę, bo w opisach popularnych ta metoda bywa mylona z protezą zmysłu.

To nie jest przywrócenie wzroku. Rozdzielczość jest o rzędy wielkości niższa niż w oku, nie ma koloru, a odbiór wymaga skupienia. Proteza siatkówki i terapia optogenetyczna działają inaczej: próbują naprawić drogę własną zmysłu.

Wymaga długiego treningu. Kilkadziesiąt godzin, żeby zacząć cokolwiek rozpoznawać. To jest główny powód, dla którego te urządzenia nie weszły do powszechnego użytku.

Konkuruje z rozwiązaniami prostszymi. Aplikacja opisująca otoczenie głosem bywa praktyczniejsza niż macierz punktów na języku - i nie wymaga nauki nowego kodu.

Dlaczego to jest ważne dla tej dziedziny

Bo jest to najtańszy i najbezpieczniejszy sposób dołożenia człowiekowi kanału informacyjnego.

Wszystko, o czym piszemy przy interfejsach mózg-komputer, wymaga zabiegu, ośrodka i nadzoru. Tutaj wystarcza urządzenie zewnętrzne i czas na naukę.

Stąd bierze się też pomysł, który w tej dziedzinie wraca: skoro mózg potrafi nauczyć się nowego kodu, to da się dołożyć zmysł, którego człowiek nie ma - czucie pola magnetycznego, odczyt danych, świadomość otoczenia poza polem widzenia. Próby takie prowadzono i część z nich opisano; skala jest jednak niewielka, a wyniki opierają się głównie na relacjach uczestników.

To jest jeden z niewielu punktów, w których hasło wolności morfologicznej ma dziś odpowiednik praktyczny - i nie wymaga niczyjej zgody poza własną, bo nie wiąże się z ingerencją w ciało.

Co z tego wynika

Praktycznie: substytucja sensoryczna jest metodą działającą, kilkadziesiąt lat starą i wciąż nieprzyjętą w praktyce. Warto wiedzieć, że istnieje, i nie oczekiwać od niej cudów.

Poznawczo: to jest najlepszy dostępny dowód, że mózg operuje informacją, a nie kanałem. Wszystkie rozważania o przenoszeniu umysłu, o dodatkowych zmysłach i o łączeniu człowieka z maszyną opierają się na tym założeniu - a tutaj jest ono sprawdzone eksperymentem, i to bez otwierania czaszki.

Trąbka słuchowa z ryciny robiła to samo w wersji minimalnej: przekierowywała informację tam, gdzie ktoś jeszcze mógł ją odebrać. Reszta jest kwestią rozdzielczości.