Dlaczego nie potrafimy wykrywać kierunków wszystkich źródeł zapachów?

Cyfrowy nos pozwala na wykrywanie kierunków zapachów

Naukowcy stworzyli niewielkie urządzenie noszone na nosie, które przekształca fale elektryczne w kierunkowe zapachy.

Ludzie mają dwa nozdrza, co powinno pozwolić nam określić kierunek zapachów – tak, jak jest w przypadku dźwięku. Niestety, z zapachami sytuacja jest znacznie bardziej skomplikowana – większość osób nie ma poczucia stereo-węchu. Możemy namierzyć zapach poruszając głową i ciałem podczas wąchania, ale nie potrafimy namierzać położenia źródła zapachu na podstawie samej jego intensywności. Wkrótce może się to zmienić.

Nawiązując do wcześniejszych prac nad alternatywnymi fizjologicznymi systemami powonienia, naukowcy z laboratorium Human Computer Integration na Uniwersytecie w Chicago opracowali sposób na rozszerzenie naszego zmysłu powonienia o niewielki element noszony w nosie, który wykorzystuje maleńkie impulsy elektryczne, aby dać nam moc kierunkowego węchu.

Jak wyczuwamy zapachy?

Kiedy wyczuwamy zapach, największa w tym zasługa opuszki węchowej, ale także nerwu trójdzielnego, który przenosi wrażenia zapachowe, a nasz mózg łączy je w jeden konkretny zapach. Nerw trójdzielny i opuszka węchowa reagują na różne zapachy w różny sposób, a w przypadku niektórych rodzajów zapachów, takich jak mięta, „zimny” zapach pochodzi z nerwu trójdzielnego. Nerw trójdzielny jest również odpowiedzialny za „ostry” zapach papryki i „ostry” zapach octu.

Badania wykazały, że człowiek nie jest w stanie świadomie określić kierunku zapachu za pomocą opuszki węchowej, ale jest w stanie określić kierunek z bardzo dużą dokładnością, jeśli zapach pobudza nerw trójdzielny, co oznacza, że możesz zlokalizować zapach miętowych lodów z kawałkami czekolady, ale nie zwykłych lodów z kawałkami czekolady.

Tak wygląda cyfrowy nos /Fot. University of Chicago

Jednym ze sposobów pobudzenia nerwu trójdzielnego jest zapach, ale można to również zrobić za pomocą bezpośredniej stymulacji elektrycznej. Działa to również na opuszkę węchową, ale aby to zrobić, trzeba umieścić elektrody wewnątrz nosa. Tymczasem nerw trójdzielny rozciąga się dookoła twarzy i do przegrody nosowej, co oznacza, że możesz go dość łatwo podłączyć za pomocą niewielkiego zestawu elektronicznego:

Można by pomyśleć, że sposobem naśladowania stereo-węchu za pomocą tego rodzaju urządzenia byłoby stymulowanie jednej strony nosa w inny sposób niż drugiej, ale okazuje się, że można generować takie wrażenia zapachowe, wykorzystując jedynie zmiany kształtu fali elektrycznej. Bezprzewodowe, zasilane bateriami urządzenie wykorzystuje magnesy do przylegania do wewnętrznej strony nosa; potrafi wykryć, kiedy wykonujesz wdech, a następnie wykorzystuje elektrody do stymulacji przegrody nosowej. Komunikuje się z zewnętrznymi czujnikami, a system ten działa tak dobrze, że niewprawni ludzie mogą używać urządzenia do lepszego lokalizowania zapachów.

To urządzenie może być natychmiastowo użyte jako wspomaganie dla osób doświadczających anosmii lub utraty funkcji węchu (np. w wyniku COVID-19).