Группа независимых исследователей создала устройство, способное искусственно вызывать обонятельные ощущения с помощью ультразвука без картриджей с расходуемыми ресурсами, такими как ароматические жидкости. Вместо воздействия на нос, устройство направляет «фокусированный ультразвук через череп» на обонятельную луковицу в головном мозге.
Сложность воздействия на обонятельную луковицу в том, что она расположена за верхней частью носа, а нос не является удобной плоской структурой для излучателя. Кроме того, ультразвук плохо распространяется по воздуху. Новое решение заключается в размещении излучателя на лбу с «плотной, желеобразной подушечкой для устойчивости и общего комфорта», а ультразвук идёт вниз, к луковице.
Авторы проекта использовали МРТ черепа одного из своих пациентов, чтобы «приблизительно определить, куда будет направлен преобразователь и как фокусная область (где фактически концентрируются ультразвуковые волны) будет соотноситься с обонятельной луковицей (целью стимуляции)».
Оптимальным вариантом оказался низкочастотный ультразвук, сфокусированный прямо подо лбом и направленный вниз к луковицам. Его частота в 300 кГц достаточно низкая для хорошего проникновения через череп, фокусная глубина составила около 39 мм, а углы для направления фокуса к цели составили 50–55°. Сигнал идёт 5-цикловыми импульсами с частотой повторения 1200 Гц, то есть короткими, быстро повторяющимися сериями.
По словам исследователей, им удалось вызвать ощущение свежего воздуха «с большим количеством кислорода», запах мусора, «как от кожуры фруктов, которым несколько дней», ощущение воздействия озона, «как будто вы находитесь рядом с ионизатором воздуха», и запах горящего дерева, как от костра.
Мы различаем запах и ощущение, — пишут исследователи, — потому что субъективно они чувствуются по-разному. Запахи сильные и локализованы в шуме, почти как если бы вы могли обнюхать окрестности и найти источник. Ощущения более рассеянные: слабое, медленно нарастающее впечатление от запаха, часто сопровождающееся другими (вероятно, с эффектом плацебо) ощущениями, такими как лёгкое покалывание на лице.
И запахи, и ощущения наиболее сильны при лёгком вдохе, поэтому мы проводили тестирование, сидя с зондом на лбу и слегка вдыхая. Иногда лёгкий запах появляется через несколько вдохов, а иногда он просто обрушивается на вас. Когда Альберт впервые почувствовал запах мусора, он резко открыл глаза, подумав, что только что подъехал мусоровоз!»
Технически это устройство крепится на голову, но его необходимо держать двумя руками. Но, как и со всеми подобными прототипами, есть потенциал миниатюризации.
Исследователи предполагают, что их подход может быть использован не только для виртуальной реальности. Современные функциональные системы «мозг-компьютер» сосредоточены исключительно на считывании информации из мозга. Новый подход предполагает отправку сигналов в мозг и относится к области неинвазивной записи. Признавая, что эта идея «спекулятивна», авторы предполагают, что более совершенная реализация их подхода может выйти далеко за рамки обоняния, учитывая прямую связь обонятельной луковицы с ключевыми областями мозга.
В гораздо менее теоретическом будущем данный подход может позволить очкам воспроизводить запахи без необходимости пополнения конечных ресурсов и сопутствующих проблем с тонкой механикой, бесконтрольным распространением запахов и другими аспектами современного ольфакторного стимулирования.
Не пропускайте важнейшие новости о дополненной и виртуальной реальности — подписывайтесь на Голографику в Telegram, ВК и Twitter! Поддержите проект на Boosty.
Далее: Ольфакторный тренажёр Escents: поддержка Pico и Quest, иммерсивный плеер и API
