Ученые обнаружили у человека «дистанционное прикосновение» — новое «шестое чувство»

Новый взгляд на осязание: открытие исследователей

Традиционно человеческое осязание воспринимается как ощущение, строго ограниченное физическим контактом с предметом. Однако недавние изыскания ученых из Лондонского университета королевы Марии и Университетского колледжа Лондона (UCL) переворачивают это представление, выявляя у людей ранее неизученную способность, которую уже окрестили «дистанционным прикосновением» или своеобразным «шестым чувством». Это ощущение позволяет человеку определять наличие объектов в среде без непосредственного соприкосновения с ними.

Идея исследования родилась из наблюдений за поведением некоторых птиц, в частности, куликов и ржанок. Эти пернатые виртуозно находят свою добычу, скрытую под слоем песка. Они делают это не визуально, а благодаря улавливанию тончайших механических сигналов, которые передаются через песчаную среду под давлением, создаваемым их клювом.

Эксперимент с песком и человеческой рукой

Чтобы проверить, насколько эта способность распространена, исследователи, представившие свои результаты на Международной конференции Института инженеров электротехники и электроники (IEEE) по развитию и обучению, смоделировали похожую ситуацию для людей. Участникам предлагалось осторожно перемещать пальцы по песку в ящике, где был заранее зарыт небольшой куб. Задача состояла в том, чтобы остановить движение и указать местоположение объекта до того, как произойдет прямой физический контакт.

Результаты оказались весьма убедительными: люди продемонстрировали наличие этого феномена. В ходе эксперимента добровольцы смогли обнаружить скрытый предмет с точностью около 70%, останавливаясь в среднем всего в нескольких сантиметрах от цели. Это говорит о том, что человеческие руки обладают поразительной чувствительностью, способной улавливать едва заметные смещения песчинок, вызванные присутствием твердого тела.

Эта чувствительность приближается к теоретическому физическому порогу обнаружения механического «отражения» в сыпучем материале, когда движение песка «отражается» от устойчивой поверхности (спрятанного предмета).

Руководитель Лаборатории подготовленных умов в Университете королевы Марии, Элизабетта Версаче, подчеркнула, что это первое научное подтверждение изучения дистанционного осязания у людей, что существенно меняет концепцию перцептивного мира живых существ.

Сравнение с роботизированными системами

Для более глубокого понимания и потенциального применения навыка, исследователи сопоставили человеческую производительность с возможностями современной техники. Они использовали роботизированную руку, оснащенную тактильным датчиком и обученную на алгоритме долговременной кратковременной памяти (LSTM), для выполнения той же задачи по поиску куба в песке.

Хотя роботизированная система иногда могла обнаруживать объекты на несколько большем расстоянии, чем человек, ее средняя точность оказалась значительно ниже. Человеческие руки достигли точности в 70,7% в ожидаемом диапазоне, тогда как робот показал результат всего около 40% и чаще ошибался при интерпретации полученных сигналов.

Этот контраст подчеркивает, что естественное тактильное восприятие человека остается эталоном в данной области, несмотря на прогресс в машинном обучении.

Практические перспективы и применение

Открытие «дистанционного прикосновения» открывает новые горизонты не только в нейробиологии, но и в инженерии. Понимание того, как именно мозг обрабатывает эти тончайшие механические сигналы, позволит создавать более совершенные роботизированные системы.

Инженеры видят потенциал для интеграции этого естественного осязания в роботов для выполнения ряда сложных задач, особенно в условиях ограниченной видимости или при работе с деликатными материалами.

«Например, обнаружение археологических артефактов без повреждений или исследование песчаных или зернистых поверхностей, таких как марсианский грунт или океанское дно. В более широком смысле это исследование открывает путь к созданию сенсорных систем, которые делают скрытые или опасные исследования более безопасными, интеллектуальными и эффективными», — отметил один из авторов исследования, Чжэнци Чэнь, из Лаборатории передовой робототехники Лондонского университета королевы Марии.

Таким образом, «шестое чувство», основанное на улавливании вибраций среды, может стать ключом к разработке нового поколения роботов для археологии, поисково-спасательных операций и исследований в экстремальных условиях, где прямой контакт нежелателен или невозможен.