Echoortung – Den Raum hören

Der Mensch hört mehr, als er glaubt. Blinde Menschen wissen das. Sie orientieren sich im Raum, indem sie das Echo von Lauten, die sie selbst produzieren, orten. So können sie wahrnehmen, wo zum Beispiel die Wände und Ecken eines Raumes sind. Dafür produzieren sie mit der Zunge Klickgeräusche oder klopfen mit ihrem Blindenstock auf den Boden und analysieren die Echos, die der Raum diesen Schallen aufprägt.

Dass auch sehende Menschen diese Fähigkeit erlernen können, konnten nun LMU-Biologen um Professor Lutz Wiegrebe vom Department Neurobiology der Fakultät für Biologie zeigen, wie sie in den ‚Proceedings of the Royal Society B‘ berichten.

Die Forscher haben eine neue Technik entwickelt, um mit Versuchsteilnehmern deren Echoortung zu trainieren. Mithilfe eines Headsets, das aus einem Mikrofon und einem Kopfhörer besteht, schaffen sie einen virtuellen Raum: Das Mikrofon fängt Klickgeräusche auf, die die Teilnehmer mit der Zunge machen. Je nachdem, wo sie sich im virtuellen Raum befinden, verändert sich das Echo der Geräusche. So wird ihnen eine bestimme Position im Raum suggeriert.

Verborgene Fähigkeit

„Nach mehreren Wochen Training konnten die Teilnehmer Echos ziemlich gut orten. Das zeigt, dass jeder Mensch lernen kann, die Echos von Schallen so auszuwerten, dass er Informationen über den Raum erhält. Sehende Menschen benötigen diese Fähigkeit im Alltag nur nicht“, sagt Lutz Wiegrebe. Im Gegenteil: Ihr auditorisches System bemüht sich sogar, Echos auszublenden, und Geräusche unabhängig vom Raum wahrzunehmen. So können sie Schallquellen, etwa das Sprechen des Gegenübers, besser wahrnehmen. Mit ihrer Arbeit konnten die Forscher jedoch zeigen, dass diese Echounterdrückung durch das Trainieren von Echoortung funktionell invertiert werden kann.

Fehlt die visuelle Information, kommen nicht nur Menschen auf die Idee, Echos zu orten. Die Fähigkeit ist im Tierreich weit verbreitet. Zahnwale und Fledermäuse sind die Spezialisten unter den Säugern: Sie orientieren sich hauptsächlich mithilfe der Echoortung.

Wie gut die Echoortung beim Menschen funktionieren kann, werden Lutz Wiegrebe und seine Kollegen in weiteren Experimenten erforschen. Zurzeit untersuchen sie, wie die Koordination von Eigenbewegung und Echoortung die echoakustische Orientierung und Navigation im Raum ermöglicht.

(nh)

Ludwig Wallmeier, Nikodemus Geßele, Lutz Wiegrebe:
Echolocation vs. Echo suppression in humans
Royal Society Publication
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Lutz Wiegrebe
E-Mail: lutzw@lmu.de