Исследование показало, как осязание улавливает микроскопические «эхо-сигналы» от скрытых объектов.

Человеческое осязание оказалось куда глубже, чем предполагалось: исследование специалистов из Великобритании показало, что люди способны ощущать предметы, не касаясь их напрямую. Этот эффект называют «дистанционным осязанием» — способностью распознавать объекты через механические колебания среды, подобно тому, как береговые птицы находят добычу под слоем песка. До недавнего времени подобное умение считалось исключительной особенностью животных, но эксперимент доказал, что оно в определённой степени присуще и человеку.
Чтобы проверить, насколько далеко распространяется человеческое чувство прикосновения, учёные создали установку с коробом, наполненным песком, внутри которого спрятали небольшой куб. Участники должны были двигать пальцем по поверхности, стараясь определить, где именно под песком находится предмет, но не касаясь его. При этом использовалась светодиодная направляющая, фиксирующая траекторию движения, чтобы обеспечить одинаковые условия для всех испытуемых.
Результаты оказались неожиданными. Люди действительно чувствовали присутствие спрятанного предмета до момента физического соприкосновения. Сенсорная система руки улавливала едва заметные смещения песчинок, возникавшие, когда палец создавал в толще песка слабые колебания. Эти микроскопические «эхо»-сигналы отталкивались от скрытой поверхности и возвращались обратно, позволяя мозгу восстановить контуры объекта. Физическое моделирование подтвердило, что обнаруженная чувствительность близка к теоретическому пределу — минимальному смещению, которое вообще возможно уловить через гранулированную среду.
Для проверки достоверности данных исследователи создали второй эксперимент — с использованием роботизированной руки UR5, снабжённой тактильным сенсором. Робот двигался по тому же песку и обучался искать куб с помощью алгоритма на основе долгосрочной памяти (LSTM). Сравнение результатов показало: человек достиг точности 70,7% при определении положения предмета, а робот, хотя и «чувствовал» его на чуть большей дистанции, часто выдавал ложные срабатывания, и средняя точность оказалась около 40%. Тем не менее обе системы продемонстрировали чувствительность, близкую к физическому пределу, что говорит о сходных закономерностях восприятия у биологических и искусственных сенсоров.
Такой эффект изменяет представление о границах человеческого восприятия. Раньше считалось, что осязание ограничено непосредственным контактом — кожа реагирует только на давление, температуру или текстуру поверхности. Однако новая работа доказывает, что рецепторы кожи способны реагировать и на слабые механические отражения, передающиеся через песок, жидкость или даже воздух. Эта способность формирует некий «удалённый перцептивный контур» вокруг тела, позволяя человеку чувствовать мир чуть дальше собственных границ.
Практическая ценность открытия огромна. Исследователи отмечают, что принципы дистанционного осязания можно использовать при создании более чувствительных роботов, медицинских протезов и инструментов для работы в ограниченной видимости. Роботы, оснащённые аналогичными сенсорами, смогут обследовать грунт, искать археологические артефакты или объекты под поверхностью почвы, не повреждая их. А в перспективе такие технологии помогут при бурении, спасательных работах и исследовании других планет, где визуальные данные ограничены, например при изучении марсианского песка или морского дна.
Особое внимание в исследовании уделялось взаимодействию между психологией и инженерией. Данные, полученные от людей, использовались для обучения алгоритма робота, а результаты машинного анализа, в свою очередь, помогали уточнить физические параметры восприятия у человека. Таким образом, проект стал примером того, как объединение нейрофизиологии, робототехники и искусственного интеллекта может привести к фундаментальным открытиям о работе органов чувств.