У человека традиционно выделяют пять чувств, иногда добавляя шестое в виде ощущения равновесия или собственного тела в пространстве. Но новые исследования показывают, что наш сенсорный мир может быть богаче. Ученым удалось получить первые убедительные доказательства еще одного ощущения — так называемого «удалённого осязания», похожего на способность некоторых птиц находить добычу под песком, не видя и не касаясь ее напрямую.

Чувство предметов без прямого контакта с ними возможно, и это доказано.

Новое шестое чувство у человека

Некоторые кулики, например песочники, используют чрезвычайно чувствительные клювы, чтобы находить скрытую под песком добычу. Птичий клюв улавливает микроскопические изменения движения песчинок и давления в среде, когда рядом оказываются черви или другие животные. Возникает своеобразное удалённое осязание: птица еще не коснулась объекта, но уже получает от среды «подсказки» о его присутствии.

Исследователи из Королевского колледжа Лондона (Queen Mary University of London) и University College London решили проверить, может ли подобный механизм работать и у человека. Гипотеза заключалась в том, что любые живые организмы, взаимодействующие с гранулированной средой вроде песка, способны улавливать тонкие механические сигналы — смещения частиц и изменения давления, — и использовать их как дополнительное чувство.

Как доказали способность чувствовать предметы на растоянии

Чтобы смоделировать ситуацию, похожую на поиск добычи птицами на берегу, исследовательская группа под руководством Элизабетты Версаче разработала лабораторный эксперимент. В контейнер с песком помещали небольшой куб, полностью скрытый под поверхностью. Участникам разрешалось двигать пальцами по песку в поисках объекта, но их просили указать его местоположение до того, как они физически коснутся куба.

С точки зрения физики происходящее можно описать просто: когда палец или клюв приближается к скрытому предмету в песке, в среде возникают тонкие механические эффекты — перераспределение давления, изменение движения частиц. Эти изменения могут передавать полезную информацию о том, что рядом находится более плотное тело.

Такое же шестое чувство есть у птиц.

Человек против робота: кто лучше чувствует

Чтобы оценить, насколько хорошо люди справляются с задачей, исследователи сравнили их с роботом, снабженным датчиком и алгоритмом Long Short-Term Memory (LSTM) для обработки сигналов. Роботический «палец» тоже двигался в песке и пытался определить близость к скрытому кубу по изменениям среды.

Результаты оказались впечатляющими. Люди достигали “ожидаемого диапазона обнаружения” в 70,7% случаев, останавливаясь в среднем на расстоянии около 2,7 см от куба, с типичным отклонением до 6,9 см. Робот с обученным алгоритмом показывал лишь 40% успешных попыток. Эти данные исследователи интерпретируют как подтверждение того, что человек способен ощущать объект до прямого контакта, если между ним и пальцем есть гранулированная среда вроде песка, передающая малые смещения и изменения давления.

Шестое чувство в робототехнике

По словам Элизабетты Версаче, это первое систематическое изучение удалённого осязания у людей, которое расширяет наше представление о «рецептивном поле» — том, как живые организмы воспринимают окружающий мир. Выходит, что человеческая тактильная система не ограничивается лишь поверхностью кожи: в определенных условиях она способна использовать окружающую среду как посредника для получения информации.

Новое исследование позволит лучше учить роботов.

Такое понимание важно не только для психологии и нейронауки, но и для робототехники. Исследователи рассчитывают применить принципы удалённого осязания для создания более чувствительных роботизированных систем. В реальных условиях — при раскопках, поисково-спасательных операциях, исследовании грунта на других планетах — способность улавливать скрытые объекты через песок, грунт или другой гранулированный материал может критически повысить эффективность и безопасность.

facebook

Исследование, хоть и имеет ограничения — от лабораторных условий до отсутствия подробного механического анализа перемещений частиц песка в момент, когда участник «чувствовал» объект, — уже обозначило новое направление. Дальнейшие работы с большими выборками, разными типами гранулированных сред и более точными измерениями могут помочь детально описать это шестое чувство и научиться управлять им в прикладных задачах.