Bij echolocatie maak je een geluid en luister je naar de reflectie van dit geluid om een idee te krijgen van waar jij en dingen om je heen zijn in de wereld. Veel mensen weten dat vleermuizen echolocatie gebruiken, maar wist je dat sommige mensen ook echolocatie kunnen gebruiken? En dat naast echolocatie, vleermuizen en mensen nog veel meer speciale dingen met hun stem kunnen? En hoe zit dat dan vervolgens in je brein allemaal?

How do bats echolocate?

Echolocatie bij vleermuizen: hoe werkt dat?

Vleermuizen gebruiken een aantal verschillende manieren om echolocatie geluiden te maken. Sommige vleermuizen maken hele hoge geluiden met een orgaan in hun keel: de larynx. Mensen gebruiken hun larynx om te praten. Andere vleermuizen maken deze hoge geluiden met hun neus. Sommige vleermuizen hebben nog creatievere echolocatie methodes bedacht. Bijvoorbeeld door met hun tong klikjes te maken en te luisteren naar de echo’s van deze klikjes (1). Recent zijn er zelfs vleermuizen gevonden die echolocatie geluiden maken door hun vleugels tegen elkaar te slaan! (2)

Een illustratie van hoe echolocatie werkt. Een man maakt een echolocatie geluid. De geluidsgolven raken de boom en de geluidsgolven worden teruggekaatst. De man kan deze geluidsgolven vervolgens gebruiken om te leren waar de boom precies is.  

Echolocatie bij mensen: kunnen wij dat echt?

Deze laatste twee methodes van echolocatie, klikken met je tong en dingen tegen elkaar aan slaan, worden ook wel eens door mensen gebruikt. Blinde mensen leren zichzelf soms deze methodes van echolocatie aan en klikken met hun tong of tikken hun stok tegen de vloer. Op deze manier kunnen ze zich zelfstandig door de wereld bewegen zonder tegen obstakels aan te lopen.

Onderzoek heeft aangetoond dat leren echolocatie te gebruiken je brein verandert (3). Wanneer blinde mensen die echolocatie kunnen luisteren naar echolocatie geluiden worden hele andere brein gebieden actief dan bij blinde of niet-blinde mensen die niet echolocatie kunnen. Voornamelijk brein gebieden die gaan over visie, oriëntatie, en beweging zijn erg actief bij mensen die echolocatie kunnen. 

Vleermuizen kunnen nieuwe geluiden leren maken, net zoals mensen

Nu we hebben geleerd dat vleermuizen en mensen beiden echolocatie kunnen gebruiken, zijn er ook andere verwante dingen die vleermuizen en mensen beide kunnen? Wij mensen zijn uniek in dat we met elkaar kunnen praten met gesproken taal. Geen enkel ander dier kan dat zoals wij dat doen. Sommige dieren hebben echter wel bepaalde vaardigheden die mensen ook gebruiken om gesproken taal te leren en te produceren. 

Een bonte lansneusvleermuis die zowel echolocatie kan als nieuwe geluiden kan leren.

Een zo’n vaardigheid is het kunnen leren produceren van nieuwe geluiden. Dit noemen we vocaal leren. Jonge bonte lansneusvleermuizen, bijvoorbeeld, leren net zoals menselijke baby’s de geluiden die hun ouders maken (4). Ze kunnen zelfs de geluiden die ze maken aanpassen aan een geluid wat je over speakers aan hun afspeelt. Deze vaardigheid van het kunnen leren maken van nieuwe geluiden is iets wat katten, honden, of zelfs apen niet kunnen.

Echolocatie en nieuwe geluiden in ons brein

Sommige onderzoekers denken dat echolocatie en het kunnen leren van nieuwe klanken hand in hand gaan: voor beide vaardigheden moet je heel goed kunnen luisteren en wat je hoort kunnen gebruiken om te beslissen wat voor geluiden je vervolgens gaat maken. Hoe zit dat in het brein? Bij de lansneusvleermuis is er behoorlijk wat overlap gevonden van welke breingebieden betrokken zijn bij echolocatie en vocaal leren (5).

Bij het Max Planck Instituut voor psycholinguïstiek zijn onderzoekers van menselijke hersenwetenschappen en vleermuis moleculaire biologie samen gekomen om verder te bestuderen hoe het brein van de lansneusvleermuis is georganiseerd en welke brein regio’s en connecties misschien belangrijk zijn voor echolocatie en vocaal leren. Om dit te bestuderen gebruiken ze MRI-scans om te zien hoe brein regio’s met elkaar verbonden zijn en moleculaire biologie technieken om te zien waar in het brein bepaalde stukken DNA erg actief zijn. Zo hopen ze ons inzicht te geven in hoe vocaal leren werkt in het brein van zoogdieren (zoals wij!) aangezien we dat eigenlijk nog helemaal niet zo goed weten. Misschien leren we hierdoor zelfs iets over hoe onze eigen breinen werken!

Terwijl we wachten op onderzoek wat ons meer kan vertellen over echolocatie, het kunnen leren van nieuwe geluiden, en gesproken taal, de volgende keer dat je wat tijd over hebt, leer misschien eens een nieuwe taal of oefen echolocatie. Je zult een echte bat (wo)man worden!

Bronnen

  1. Yovel, Y., Geva-Sagiv, M., & Ulanovsky, N. (2011). Click-based echolocation in bats: Not so primitive after all. Journal of Comparative Physiology A, 197(5), 515–530. https://doi.org/10.1007/s00359-011-0639-4
  2. Boonman, A., Bumrungsri, S., & Yovel, Y. (2014). Nonecholocating Fruit Bats Produce Biosonar Clicks with Their Wings. Current Biology, 24(24), 2962–2967. https://doi.org/10.1016/j.cub.2014.10.077
  3. Fiehler, K., Schütz, I., Meller, T., & Thaler, L. (2015). Neural Correlates of Human Echolocation of Path Direction During Walking. Multisensory Research, 28(1–2), 195–226. https://doi.org/10.1163/22134808-00002491
  4. Vernes, S. C., & Wilkinson, G. S. (2019). Behaviour, biology, and evolution of vocal learning in bats. Phil. Trans. R. Soc. B, 1–31. https://doi.org/10.1098/not
  5. Fenzl, T., & Schuller, G. (2002). Periaqueductal gray and the region of the paralemniscal area have different functions in the control of vocalization in the neotropical bat, Phyllostomus discolor. European Journal of Neuroscience, 16(10), 1974–1986. https://doi.org/10.1046/j.1460-9568.2002.02261.x