研究人员用佩戴在鼻子上的小型硬件来提供定向嗅觉的能力

发表于 4年以前 | 总阅读数：544 次

人类有两个鼻孔，你会认为这将使我们能够确定气味的方向，就像两个耳朵让我们确定声音的方向一样。但遗憾的是，事情并非如此--一般来说，人类不具有“立体”嗅觉。我们可以通过在嗅闻时移动头部和身体来追踪气味，寻找不断增加的气味强度，但这与“立体”嗅觉有很大不同，后者可以让我们根据飘入每个鼻孔的不同强度来定位气味。

当你闻到一种气味时，你的嗅球得到了这种气味的大部分功劳，但还有一个复杂的面部神经系统，称为三叉神经，增加了一些嗅觉，你的大脑将它们融合在一起，成为一种独特的气味。三叉神经和嗅球对不同的气味有不同的反应。

虽然研究表明，人类不能有意识地使用我们的嗅球来确定气味的方向性，但如果气味触发了我们的三叉神经，我们可以非常准确地确定方向，这意味着你可以定位薄荷巧克力冰淇淋的气味，但不能定位普通巧克力冰淇淋。

触发三叉神经的一种方式是通过气味，但你也可以通过直接电刺激来实现。这对嗅球也有作用，但要做到这一点，人们必须把电极插进鼻子。同时三叉神经延伸到你的脸部周围，并进入你的鼻中隔，这意味着你只需使用一个小的电子套件就可以很容易地与它对接。

你会认为用这种设备模仿立体声气味的方法是以不同的方式刺激你的一侧鼻子，但值得注意的是，事实证明，你可以只用电波形的变化来产生立体气味的感觉（以及气味强度的感觉）。这种无线、电池供电的设备使用磁铁将自己固定在用户的鼻子内部；它可以检测到用户吸气，然后使用电极来刺激用户的鼻中隔。目前的实施方案与外部传感器进行通信，这个系统工作得非常好，完全没有受过训练的人可以用这个设备来定位虚拟气味，在房间里跟随电感应的虚拟气味。

当然，真正的问题是，把这个东西放在你的鼻腔里究竟是什么感觉？显然，它并不像鼻子里有电或类似的感觉--它实际上是类似气味的。本周在《CHI》上发表的相关论文的第一作者Jas Brooks尝试对此进行解释：

用语言来描述这种感觉是一项棘手的工作。我们的设备所产生的感觉就像 "搔痒 "或 "刺痛"，与芥末或白醋的味道相差无几，只是它具有明显的方向性。这意味着，即使没有任何训练或解释，参与者也能够理解这种感觉是否意味着 "气味 "来源在你的左/右/前。这种感觉的实际 "质量 "在三叉神经通常感觉到的范围内有所不同（例如，有些刺激感觉像山葵一样刺痛，而其他刺激感觉像压力，甚至是鼻孔里的温暖），这再次表明我们的电刺激真的击中了三叉神经。此外，我们实际上非常兴奋的是，我们似乎也能够触发这些三叉神经感觉的质量，例如，也许我们可以通过改变波形为这些 "气味 "创造不同的质量。

这个设备可以作为一个辅助设备立即用于经历无嗅症或嗅觉功能丧失的人，因为在许多情况下（包括由Covid-19引起的无嗅症），嗅球的损伤并不延伸到三叉神经。研究人员建议，未来可能在三叉神经刺激和嗅觉刺激之间进行映射，这意味着可以用电诱导更广泛的气味感觉。也有可能使用这种设备使人们成为“超级嗅觉者”，不仅可以定位气味，还可以利用外部传感器来闻到他们自己永远无法闻到的东西。