L’écholocation est probablement la plus associée aux chauves-souris et aux dauphins. Ces animaux émettent des rafales de sons et écoutent les échos qui rebondissent pour détecter les objets dans leur environnement et percevoir les propriétés des objets (par exemple, emplacement, taille, matériau). Les chauves-souris, par exemple, peuvent indiquer la distance des objets avec une grande précision en utilisant le délai entre l’émission et l’écho, et sont capables de déterminer une différence de distance aussi petite qu’un centimètre. Cela est nécessaire pour qu’ils puissent attraper des insectes en vol.
Les gens, remarquablement, peuvent également s’écholocaliser. En faisant des clics de bouche, par exemple, et en écoutant les échos qui reviennent, ils peuvent percevoir leur environnement. Les humains, bien sûr, ne peuvent pas entendre les ultrasons, ce qui peut les désavantager. Néanmoins, certaines personnes se sont formées à un niveau extraordinaire. Daniel Kish, qui est aveugle et est un écholocateur expert bien connu, est capable de faire du vélo, de faire de la randonnée en terrain inconnu et de voyager seul dans des villes inconnues. Daniel est le fondateur et président de World Access for the Blind, une organisation caritative à but non lucratif aux États-Unis qui propose une formation à l’écholocation parallèlement à une formation à d’autres techniques de mobilité telles que la canne longue.
Depuis 2011, l’intérêt scientifique pour l’écholocation humaine a pris de l’ampleur. Par exemple, les progrès techniques ont permis de scanner le cerveau des gens pendant qu’ils s’écholocalisent. Cette recherche a montré que les personnes aveugles et ayant une expertise en écholocation utilisent des parties « visuelles » de leur cerveau pour traiter les informations provenant des échos. Il a également été constaté que toute personne ayant une audition normale peut apprendre à utiliser les échos pour déterminer la taille, l’emplacement ou la distance des objets ou à les utiliser pour éviter les obstacles pendant la marche. Remarquablement, les aveugles et les voyants peuvent améliorer leur capacité à interpréter et à utiliser les échos sonores en une session ou deux.
Marina Ekkel et ses collègues de l’Université Radboud aux Pays-Bas ont récemment montré que les personnes voyantes apprenaient à écholocaliser la taille et que la capacité d’attention des personnes était liée à leur succès d’apprentissage. Ceci est important car l’attention a également été impliquée dans d’autres formes d’apprentissage. Comme l’affirment les auteurs, le fait de savoir que la capacité attentionnelle pourrait affecter l’apprentissage par écholocalisation pourrait également être utile lors de la conception de programmes de formation.
Dans leur étude, Ekkel et ses collègues ont formé des personnes voyantes à l’écholocalisation alors qu’elles portaient un bandeau sur les yeux. Ils n’ont pas demandé aux gens de faire des clics de bouche, mais les gens ont été autorisés à utiliser un haut-parleur monté sur leur tête. Les gens pouvaient appuyer sur un bouton pour que le haut-parleur émette un son bref (10 ms). Les gens ont ensuite porté des jugements sur la taille relative des objets en utilisant des échos qui revenaient de ces objets. Les participants sont entrés dans le laboratoire à quatre occasions distinctes et chaque fois, les chercheurs ont mesuré leur capacité à accomplir la tâche. Les chercheurs ont également mesuré la capacité auditive, la capacité spatiale, la mémoire de travail et l’attention des participants.
Ce qu’Ekkel et ses collègues ont constaté, c’est que l’augmentation de la capacité d’écholocalisation des personnes de la session 1 à la session 4 était positivement corrélée à leurs mesures attentionnelles. Autrement dit, les personnes qui avaient des scores de capacité attentionnelle plus élevés ont également montré une plus grande amélioration de leur capacité d’écholocation.
Au début de la recherche sur l’écholocalisation, dans les années 1940 et 1950, la capacité des gens à écholocaliser était appelée « vision faciale” ou « sens d’obstacle”. Les scientifiques ne savaient pas comment cela fonctionnait, mais beaucoup croyaient que certaines personnes aveugles sélectionnées étaient capables de détecter mystérieusement des changements subtils de la pression de l’air sur leur peau, alors qu’elles s’approchaient d’un mur ou d’un autre grand obstacle. Une série d’expériences précoces menées à l’Université Cornell, cependant, ont montré clairement que les aveugles écoutaient en fait les échos de sons rebondissant sur des surfaces dans leur environnement immédiat. Des recherches ultérieures ont montré que les aveugles et les voyants peuvent apprendre à éviter les obstacles sans vision, tant qu’ils sont capables d’utiliser leur audition.
La recherche visait également à identifier ce qui prédit à quel point une personne pourrait bénéficier d’une formation en écholocation. Certains des premiers candidats étaient des aspects de l’audition, et il était entendu que l’audition normale était une exigence pour apprendre à s’écholocaliser. Pourtant, une question était de savoir si la capacité de mieux entendre certaines fréquences sonores, ou les changements d’intensité ou de fréquence sonores, prédiseraient dans quelle mesure les gens apprendraient. De ces études, aucun prédicteur clair n’a émergé. Des recherches ultérieures se sont concentrées sur d’autres aspects de la cognition, et il a été constaté que, par exemple, la capacité des personnes voyantes à utiliser l’imagerie mentale (p. ex. créer des images dans l’œil de leur esprit) était positivement liée à leur capacité à apprendre à utiliser l’écholocation pour percevoir la taille.
L’article d’Ekkel et de ses collègues suit cette ligne de recherche, confirmant l’apprenabilité de l’écholocation et suggérant que la capacité d’attention des gens pourrait être un aspect conduisant à l’acquisition de cette compétence. À ce jour, des recherches sur les variables cognitives impliquées dans l’apprentissage de l’écholocation ont été menées auprès de personnes voyantes. Pourtant, la perte de vision est associée à de nombreux changements comportementaux et neuronaux. Nous avons besoin de recherches pour déterminer si les variables qui affectent l’apprentissage chez les personnes voyantes sont les mêmes que celles des personnes aveugles. La cécité affecte les gens dans le monde entier. En savoir plus sur la façon dont l’écholocation est apprise par les personnes aveugles et comment elle affecte leur bien-être répondra à des questions importantes sur la façon dont le cerveau s’adapte à la perte de vision. La recherche peut également aider à établir l’écholocalisation aux côtés d’autres outils et techniques pour les personnes aveugles.