蝙蝠在声学感知方面表现出色,能够利用声波探测到像蚊子一样小的物体。回声定位使它们能够计算出小型和大型物体的三维位置,感知它们的形状、大小和纹理。为此,蝙蝠的大脑处理从物体返回的回声中的各种声学维度,如频率、频谱和强度。
但有时蝙蝠会撞上大墙,尽管它们通过声纳系统检测到了这些墙。特拉维夫大学(TAU)的研究人员得出结论,这些碰撞不是由于感官限制,而是由于声学感知错误。
这项研究由Sasha Danilovich博士领导,他是Yossi Yovel教授实验室的前博士生,Yossi Yovel教授是Sagol神经科学学院的负责人,也是George S. Wise生命科学学院动物学系的教员。其他参与者包括动物学系和Sagol神经科学学院感官感知与认知实验室的Arian Bonman博士和学生Gal Shalev和Aya Goldstein。
该论文于2020年10月26日在PNAS上发表。
TAU的研究人员在一个被不同大小和材料制成的物体阻塞的走廊中释放了数十只蝙蝠。令研究人员惊讶的是,他们发现蝙蝠撞上了产生弱回声的大型海绵墙,仿佛它们不存在一样。蝙蝠的行为表明,即使它们通过声纳系统检测到了墙,它们也会这样做,这表明碰撞不是由于感官限制,而是由于声学误解。
研究人员假设,大型物体和弱回声的不自然组合扰乱了蝙蝠的感官感知,导致它们忽略障碍物,就像人们撞到透明墙一样。研究人员随后系统地改变了走廊中物体的特征,改变了它们的大小、纹理和回声强度。他们得出结论,蝙蝠的声学感知依赖于与自然界中物体的维度一致的相关性——大物体应产生强回声,小物体应产生弱回声。
“通过向蝙蝠展示声学维度不一致的物体,我们能够误导它们,创造一种误解,导致它们反复试图飞入一堵墙,尽管它们已经用声纳识别了它,”Danilovich解释道。“这个实验让我们一窥这些感官如此独特且与我们不同的生物如何感知世界。”