ダニエル・キッシュが見る世界は、あなたの想像を超えている。盲目の彼は視力を失った大勢の人々と同じように、視覚以外の感覚を頼りに周囲の世界を知覚し、それを内的に地図化した世界のなかを自在に動きまわる。

たいていの人は、キッシュの能力に目を見張る。なぜなら彼は、エコーロケーション（反響定位）ができるのだ。そう、まるでコウモリのように。

子どものころ、キッシュは舌打ちによって短いクリック音を発する方法を自力で身につけ、さらに周囲の物体に跳ね返った音を空間情報に翻訳できるようになった。下のような動画を見たことがあるのではないだろうか。この動画でキッシュは、エコーロケーションの能力を使って、知らない場所を移動し、自分の前にあるクルマの形状を正確に説明し、遠くにある建物の建築スタイルを当て、おまけに自転車に乗っている。

VIDEO BY MASSIMOMORELLI1985

彼の能力は驚異的だ。だがキッシュは、自分は特別ではないと言う。「視覚障害者は、さまざまな方式のエコーロケーションを、精度の高いものも低いものも含めて、ずっと昔から使ってきました」と、彼は言う。しかも、エコーロケーションは教えることが可能［日本語版記事］なのだ。

というのも、キッシュは視覚障害者の教育支援団体「ワールド・アクセス・フォー・ザ・ブラインド（WAFTB）」の代表なのである。同団体が掲げるミッションのひとつは、視覚障害者が料理、旅行、ハイキングなどを楽しみ、雑用もこなして自立した生活を送ることを、「音」によって支援することだ。

「ただ、わたしたちがどうやってエコーロケーションをしているのか、どんな仕組みなのか、どうすればいちばん効率的なのかといったことについて、体系的な調査はなされていませんでした」とキッシュは語る。

2017年8月31日付けで『PLOS Computational Biology』に掲載された研究論文は、こうした問いに迫るものだ。この研究では、キッシュと2人のエコーロケーションの達人が口で発するクリック音を測定し、測定結果をコンピューター合成したシグナルに変換した。

英ダラム大学の心理学者ロア・セイラー率いる研究チームによる今回の研究は、音響関係者にはおなじみの無響室と呼ばれる施設でおこなわれた。この部屋は、二重の壁、重い鋼鉄の扉、それにフォームなどの吸音素材を備えており、内部は外部の聴覚世界と隔絶されている。この中で話すと、反響が一切ない、不気味な効果を体験できる。

では、このなかでエコーロケーションをしたら？ どんな感覚だったのか、わたしはキッシュに尋ねた。彼にとってはきっとある種の感覚遮断に違いないと思っていたのだが、そうではなかった。彼は無響室の中で、果てしない広大な草原のど真ん中にあるワイヤーフェンスの前に立っているように「聞こえた」と言うのだ。

3人のエコーロケーション使用者それぞれが発したクリック音の波形。IMAGE BY THALER ET AL

セイラーの研究チームは、この特殊な空間を利用して、キッシュらエコーロケーションの達人たちが発するクリック音を数千サンプル録音し、解析した。研究には複数の小型マイクが使用され、1つは口元に、それ以外は体の周囲に10度間隔で配置され、細いスチールの棒を使ってさまざまな高さに固定された。小型マイクとスチールの棒は実験に必須だった。装置が大型になるほどより多くの音を反響するため、測定結果の信頼性が下がってしまうからだ。

セイラーらは研究を始めた当初、クリック音の音響特性はそれぞれのエコーロケーション使用者によって異なるだろうと考えていた。ところが、彼らが発した音は非常によく似ていた。セイラーはその特徴を、「明るく（約3kHzと10kHzの2種類の高周波音）、短い」と評する。クリック音の持続時間はわずか3ミリ秒で、すぐに減衰して無音と化す。下のリンクで、ループ録音したキッシュのクリックをお聞きいただきたい。

研究チームは、エコーロケーション使用者の口から発せられた後のクリック音の空間軌跡も解析した。「音の懐中電灯だと考えるといいでしょう」と、セイラーは言う。懐中電灯のスイッチを入れると、光が空間中に拡散する。大部分は前方に進むが、光の一部は周囲に漏れる。クリック音のビームパターンは、これと同じように空間中に広がる。両者の違いは、光ではなく音であることだけだ。

セイラーらは、クリック音のビームパターンは、エコーロケーション使用者の口から発せられた後、約60度の範囲に円錐状をなすことを明らかにした。この軌跡は、発話の際に観察されるものよりも狭い。セイラーによれば、狭さの原因はクリック音の明るさだ。高周波音は低周波音よりも指向性が高い。サラウンド音響システムを設置するとき、サブウーファーよりもトゥイーター（高音用スピーカー）の位置が重要なのはそのためだ。

セイラーらは、こうした分析結果に基づき、実際のクリック音と似た音響特性をもつ合成クリック音を作成した。下のリンクでお聞きいただきたい。

これらの合成クリック音は、ヒトのエコーロケーション研究を飛躍的に進展させるかもしれない。これまでの研究はしばしば、キッシュのようなエコーロケーション使用者に参加してもらう必要があった。

「これでエコーロケーションのシミュレーションが可能になります。現実の空間にスピーカーを設置するか、あるいは仮想空間でシミュレーションして仮説を練り上げてから、ヒトが参加する実験を行うことができるのです」と、セイラーは言う。「テレビゲームのように、仮想空間の中でアヴァター、物体、周囲の環境をつくりだし、アヴァターに何が聞こえるかをモデル化することができます」。このような事前調査をすることで、セイラーら研究者たちは、仮説の詳細を詰めてからエコーロケーション使用者を招き、モデルと実体がどの程度一致するかを検証できる。

モデルは完璧とはいえない。キッシュらエコーロケーション使用者たちは、計測結果の一貫性を保つため、無響室内では静止を保つ必要があった。「けれども現実世界では、彼らは頭を動かし、クリック音の音響特性を変化させて、何がどこにあるのかについての追加情報を得ています」と、ジョンズ・ホプキンズ大学の神経科学者で、空間知覚のメカニズムを専門とするシンシア・モスは言う。セイラーによれば、モスのチームはシグナルの変動を加味した実験結果を現在解析中で、近いうちに結果を論文化する計画だという。

今回の研究が、ヒトのエコーロケーションの仕組みを理解するうえで重要な一歩であることは、モスも認める。もしかしたら、この能力をより多くの人々に授けるデヴァイスの開発にもつながるかもしれない。

だが、誰もがキッシュのようにクリック音を出せるわけではない。「わたしは口のかわりに指を鳴らす人と仕事をしたことがありますが、彼はすぐに手が疲れてしまいました」と、モスは言う。ピッチを調整した完璧なクリック音を発するデヴァイスを渡して使い方を覚えてもらえば、口でのクリック音を習得するまでの間、あるいはもしかしたら習得せずとも、エコーロケーションが可能になるかもしれない。

わたしはキッシュに、このような想像上のデヴァイスがいずれ彼のようにクリック音を発するようになる可能性について、意見を尋ねた。彼は、そうしたデヴァイスはすでに存在すると答えた。彼の抱える生徒たちの3人に1人は、口でクリック音を出せないか、あるいは出そうとしない。「でもカスタネットを手に持たせると、すぐに結果が出ます。カスタネットの音は、まるで耳で味わうキャンディーです。不気味なくらい明るく、明瞭で、一貫しています」

とはいえ、さらなるデヴァイスの開発や研究の進展には大賛成だと、キッシュは言う。「このようなシグナルは、エコーロケーションのプロセスに不可欠です。コウモリも、クジラも使っています。ヒトも同じです。シグナルの研究を進め、理解を深め、最適化していくというのは理にかなっています」。セイラーのモデルの助けがあれば、いずれキッシュの願いは叶うだろう。