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“数字鼻子”:将电波形转变为定向气味“闻着回家”

“数字鼻子”:将电波形转变为定向气味“闻着回家”

人类有两个鼻孔,它们帮助我们确定气味的方向,就像两只耳朵让我们确定声音的方向一样。但这不是它的工作原理,人类通常不是立体声嗅觉者。我们可以通过在嗅探时移动头部和身体来寻找气味,以寻找增加的气味强度,但这与立体嗅觉有很大不同,后者可以使我们根据飘入每个鼻孔的不同强度来定位气味。



芝加哥大学人机集成实验室的研究人员,从早期的工作中获得了替代的生理气味系统的分支,研究人员开发出了一种方法,可以通过一小部分用鼻子磨损的硬件来增强我们的嗅觉,该硬件使用微小的电脉冲来给我们定向气味的力量。

当您闻到气味时,嗅球会因气味的气味而获得最多的信誉,但是还有一个复杂的面神经系统(称为三叉神经)会增加嗅觉,并且您的大脑将它们融合成一种独特的气味。三叉神经和嗅球以不同的方式对不同的气味做出反应,并且对于某些特殊的气味(例如薄荷),“冷”气味来自三叉神经。三叉神经还负责产生辣椒和醋的气味。



虽然研究表明人类无法使用我们的嗅觉球有意识地确定气味的方向性,但是如果气味触发了我们的三叉神经,我们可以非常高精度地确定方向,这意味着您可以定位薄荷巧克力碎冰激凌的气味,但不能普通的巧克力冰淇淋。

触发三叉神经的一种方法是通过气味,但是您也可以通过直接电刺激来实现。这同样适用于嗅觉灯泡,但要做到这一点,您必须将电极粘在鼻子上。因为您的嗅球又回到了眼球的后面,所以您的鼻子向上方,那里向上方,一直向上游走。同时,您的三叉神经延伸到整个脸部并延伸到鼻中隔,这意味着您只需使用一小部分电子套件即可轻松地与之交互。



用这种设备模仿立体声气味的方法是,以不同于另一侧的方式刺激鼻子的一侧,但值得注意的是,事实证明您可以产生立体声气味感(以及气味)。由电池供电的无线设备使用磁铁将自身固定在鼻子内部。它可以检测到您何时吸气,然后使用电极刺激隔垫。当前的实现与外部传感器进行通信,并且该系统运行良好,以至于完全未经培训的人可以使用该设备来定位虚拟气味,跟随房间周围的电感应虚拟气味。
建议将脉冲分为三个方向和三个强度,以同时改变光源位置和接近度。 每个脉冲显示其报告的强度(垂直图)和报告的侧向化(水平图)。



用语言描述这种感觉是一项棘手的工作。我们的设备产生的感觉就像是“发痒”或“刺痛”,与芥末或白醋的气味相距不远,除非它明显是定向的。意思是,即使没有任何培训或任何形式的解释,参与者也能够理解这种感觉来源在您的左/右/前。感觉的实际“质量”在三叉神经通常感知的范围内变化(例如,某些刺激像芥末一样刺痛,而其他刺激像鼻孔中的压力甚至温暖),这再次表明我们确实在打击三叉神经与我们的电刺激。



该设备可以立即用作患有失眠症或嗅觉功能丧失的人的辅助设备,因为在许多情况下,嗅球的损害不会扩展到三叉神经。将来,研究人员建议在三叉神经刺激和嗅觉刺激之间进行映射可能是可能的,这意味着可以产生更广泛的气味感觉。



可能还可以使用此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闻到他们自己无法闻到的东西。例如,想象一下能够闻到一氧化碳或其他更奇特的东西,例如放射性。或者,正如研究人员所建议的那样,您可以“闻着”地图应用程序回家。






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