Nosivi uređaj za hvatanje nosa simulira mirise pomoću struje

Jas Brooks, dugokosi inženjer koji izgleda kao da bi mogao raditi kao honorarni metal bend, sjedio je zavezanih očiju u sobi s elektrodama u nosu i pustiti ljude preko interneta da pokrenu miriše.

"Definitivno izgleda... užasno", rekli su za Digital Trends, uspoređujući eksperimentalni postav s Milgramov eksperiment, kontroverznu seriju eksperimenata iz 1960-ih, koje je proveo psiholog s Yalea, u kojima su ljudi testirani na njihovu spremnost da sudionicima daju elektrošokove.

Međutim, u eksperimentima Stanleyja Milgrama sudionici zapravo nisu ubijali ljude strujom. Bez njihovog znanja, sudionici su bili testirani o tome jesu li spremni poslušati autoritetnu figuru da učine nešto što bi sami mogli smatrati nesavjesnim. U Brooksovoj eksperimentalnoj postavci, Brooks stvarno bio je primanje električne struje od ljudi za kontrolama. Oni su se slučajno registrirali u obliku toplih osjeta poput wasabija ili oštrih zadaha para octa umjesto šokova.

"Za mene to nije bolno", rekao je Brooks. “Samo sam sjedio tamo govoreći: ‘O da, osjećam ovo. To je ono što trenutno opažam.” Osnovna postavka bila je da sam imao ovaj povez na očima i tu je bio ovaj ekran [koji sam podijelio] s uputama. Bilo je ovo sučelje koje sam dizajnirao sa [slikom] svog nosa i desnom i lijevom tipkom. Mogli bi virtualno kliknuti na njega kako bi testirali senzor.”

Njuškajući budućnost tehnologije

Brooks, doktorat. student na odjelu za računarstvo Laboratorija za integraciju čovjeka i računala Sveučilišta u Chicagu, fokusiran je na oblik tehnologije koja dolazi. I, barem na temelju ovog nedavnog eksperimenta, jedan oblik koji bi tehnika mogla poprimiti je par elektroda, koje na mjestu drže sićušni magneti, umetnute u nos nositelja.

Da zamislimo, zamislite neku vrstu visokotehnološkog uređaja protiv hrkanja ili tip kiborgičkog pribora za prikupljanje podataka za koji bi Twitterov Jack Dorsey mogao zamijeniti svoju minđušu u Burning Manu. Maleni, bežični nosivi uređaj na baterije može detektirati kada nositelji udahnu i zatim koristi svoje elektrode za stimulaciju njihovog septuma, komadića hrskavice u nosu koji odvaja nosnice.

Digitalni trendovi prethodno pokriveno rad Laboratorija za integraciju čovjeka i računala kada su tamošnji istraživači (uključujući Brooksa) razvili tehniku ​​za repliciranje temperaturu u virtualnoj stvarnosti pumpanjem kemikalija bez mirisa s elementima u tragovima kapsaicina i mentola kako bi se simulirao osjećaj vruće i hladno. To je učinjeno pomoću priključka male snage pričvršćenog na VR zaslon. Ovaj put, međutim, uređaj koji je tim smislio ne uključuje nikakvu stvarnu kemijsku stimulaciju. Nositelj nije zapravo osjetiti vanjski miris; jednostavno im se golica jedna od nakupina živaca povezanih s mirisom na način da misle da jesu.

“Većina ljudi možda zna da miris percipiramo pomoću olfaktorne žarulje, ali zapravo je miris multimodalan osjećaj”, rekao je Brooks. “Imamo dva sustava koji [pridonose] našoj maloj percepciji. Imamo tu olfaktornu žarulju, a zatim imamo živčane završetke u nosu koji percipiraju stvari poput oštrine octa, što je vrlo jasan osjećaj, posredovan ovim živcem, kao i stvari poput osvježavajućeg aspekta metvica.”

Bluetooth uređaj za nošenje na nosu zuji ovu drugu regiju trigeminalnog živca kako bi izveo svoj trik. Ova nakupina živaca do koje je lakše doći (lakše nego do olfaktornog bulbusa koji se nalazi iza očne jabučice) dodaje određene mirisne senzacije, koje mozak zatim kombinira s podacima o njušnom žarulji kako bi dočarao određeni miris senzacije.

Kratka povijest mirisa

Posao koji obavljaju Brooks i ostatak tima je vrhunski. Ali to nije prvi put da se svijet bavi pojmom tehnologije mirisa. Dana 1. travnja 2013. Google je najavio svoj projekt Google Nose, novu inicijativu za tehnološkog diva koja bi, kako se navodi, proširila prostor pretraživanja u područje mirisa. Videozapis koji je proizveo Google pokazao je voditelju proizvoda Jonu Wooleyu kako objašnjava kako je miris ključan dio načina na koji se krećemo svijetom, ali onaj koji je bio okrutno zanemaren prethodnim metodama pretraživanja.

Ideja Google Nosea bila je izgraditi Google Aroma bazu podataka od 15 milijuna "scentibajta" iz cijelog svijeta kako bi se korisnicima omogućilo "traženje mirisa". Klikom na novu Gumb Google Smell tijekom korištenja prijenosnog računala, stolnog računala ili mobilnog uređaja, korisnik može, na primjer, prisloniti svoj telefon cvijetu i primiti pozitivnu identifikaciju na temelju miris. "Presijecanjem fotona s infrazvučnim valovima, Google Nose Beta privremeno usklađuje molekule kako bi emulirao određeni miris", objašnjeno je u videu.

To je, nažalost, bila prvotravanjska šala, a ne pravi proizvod. Iako je bila dobra zabava, ovo također ukazuje na to kako se tehnologija mirisa često tretirala u novijoj povijesti. Nitko ne osporava da su mirisna osjetila moćna (postoji razlog zašto ljudi govore o važnosti pečenja svježeg kruha kada razgledavate kuću radi prodaje kuće), ali miris je osjetilo koje je teško iskoristiti na način na koji možemo, na primjer, stvoriti mjehuriće personaliziranog zvuka pomoću slušalica ili kontrolirati ono što oko vidi pomoću promjenjivog video zaslona.

Kritičari su nastojanja da se to učini rutinski ismijavali. Na primjer, davno odustali Smell-O-Vision često se uz smijeh smatra najnižom točkom kino trikova sredinom 20. stoljeća u vrijeme kada je gubio tlo pred televizijom. Prvi film Smell-O-Vision, 1960 Miris misterije, upumpao je automatizirani miris do kazališnih sjedala pomoću plastičnih cijevi. 30 različitih mirisa, u rasponu od feruma preko kreme za cipele do vina, osmišljeno je tako da odgovara onome što se događa na ekranu.

Oglas za film je glasio: “Prvo su se preselili (1895.)! Onda su razgovarali (1927.)! Sada mirišu (1960)!” Kao trik, smrdjelo je.

Miris svježe kiše?

Kontrola njuha daleko je moguća s ovim najnovijim radom Laboratorija za integraciju čovjeka i računala. Na primjer, jedna od neobičnih značajki uređaja je činjenica da omogućuje miris bilo stereo ili mono. To znači da može aktivirati svaku elektrodu neovisno, zbog čega je Brooksova virtualna upravljačka ploča, opisana ranije, imala zasebne tipke za lijevo i desno. Stereo njuškanje je izvanredno jer to nije dio načina na koji obično osjećamo arome u stvarnom svijetu.

Ipak, nemojte očekivati ​​da će nazalni nosivi uređaj moći replicirati složenije mirise. Simulacija šireg raspona aroma mogla bi biti moguća, rekao je Brooks, ali ne samo kroz stimulaciju trigeminalnog živca. Olfaktorni bulbus ima puno širu paletu osjeta. Trigeminalni živac je više poput jezika, koji može otkriti samo pet okusa: slatko, kiselo, slano, gorko i umami. (Veliki dio suptilnosti onoga što nazivamo okusom zapravo je miris.) Slično, stimulacija trigeminalnog živca može pružiti velike osjete koje prepoznajemo kao miris, ali bez ikakvih nota. Drugim riječima, iako možete ponoviti osjećaj peckanja octenih para, ne možete učiniti isto s mirisom svježe kiše.

Za stimulaciju olfaktornog bulbusa potrebno je uzeti dugi bris nosa, pod nadzorom liječnika, koji bi za usporedbu učinio da test na COVID izgleda kao ispuhivanje nosa. Brooks je primijetio da bi optimalan način za postizanje stimulacije olfaktornog žarulja bio pomoću malenog medicinskog implantata, iako je malo vjerojatno da bi to bilo nešto što bi se većina nas zabavljala. Tu je i izazov repliciranja mirisa na razini koda. "Ne znamo koji bi bili parametri za zapravo digitalno ili električno kodiranje mirisa kako bi ga žarulja kasnije mogla ispravno dekodirati", rekli su.

Korisnost tehnologije mirisa

Što se tiče slučajeva upotrebe, najočitiji je učiniti virtualnu stvarnost sveobuhvatnijom. Bez obzira na to koliko dobra grafika može biti, bez obzira na to svladamo li tu sposobnost beskonačno hodanje u virtualnoj stvarnosti ili raditi na haptičkoj tehnici da biste osjetili teksture i objekte u virtualnom svijetu, VR borova šuma mnogima će se uvijek činiti nedostatkom ako ne miriše na borove.

Ali Brooks na ovo ne gleda samo kao na dodatak za igrice. “Već imamo fenomenalna iskustva s mirisima, na koja možda ne obraćamo previše pozornosti, u stvarnom životu koja su jednostavno super bogata”, rekli su. “Hodate ulicom i jednostavno vas osjeti smrad. U Chicagu postoji prilično poznata tvornica čokolade, au gradu imate oblake ovog mirisa. Pretpostavljam da bi to moglo dovesti do čisto olfaktorne proširene stvarnosti... koja stvarno mijenja kako stupamo u interakciju sa svakodnevnim mirisima umjesto da pokušavamo proizvesti novi niz iskustava mirisa ogrepsti."

Ovaj posao, koji je za tim još uvijek u budućnosti, mogao bi se usredotočiti na to da iskustvo mirisa učini pametnijim. Odakle dolazi određeni miris? Možete li odabrati jedan miris koji vam se sviđa i smanjiti drugi koji vam se nije sviđao? Što je s obavijestima o neugodnim mirisima: Tko ne bi želio oštro peckanje wasabija u svojim nosnicama kad god mu šef pošalje poruku na Slacku? Ili, još ozbiljnije, možete li osjetiti smrtonosni plin poput ugljičnog monoksida koji je trenutno bez mirisa? Dok detektori ugljičnog monoksida to čine bez potrebe da korisnici zabadaju elektrode u nos, takav bi alat mogao biti koristan za određene scenarije, poput onih s kojima se suočavaju spasioci.

"Jedna od stvari o kojoj razmišljamo je možemo li ovo koristiti kao interventnu tehnologiju poput slušnih pomagala za ljude koji imaju gubitak mirisa?" Brooks rekao je, ističući da bi to moglo postati hitnije u svijetu nakon pandemije s stalnim gubitkom mirisa koji se pokazao kao prevladavajuća nuspojava za mnoge narod.

I, naravno, uvijek postoji mogućnost drugih vrsta senzorne zabave izvan VR-a i igranja. "Kemijska osjetila su toliko intenzivna da je teško zamisliti, kao, trosatnu mirisnu operu koja vas neprestano stimulira ta tri sata i ne daje vam pauze", rekao je Brooks. Ali ideja je svakako primamljiva. “Tijekom zadnjih godinu i pol razmišljao sam o tome koliko bih ja osobno uživao u mirisnom Walkmanu.”

Ideja odabira popisa za reprodukciju pejzaža mirisa - od mirisa rajčica na vinovoj lozi do arome omekšivača - i reprodukcije svakog od njih na zahtjev je stvar od koje se sastoje tehnološki snovi. Izmišljeno, možda. Ali nije nemoguće. "Definitivno nije isključeno", rekao je Brooks.

A papir koji opisuje rad tima nedavno je predstavljen na konferenciji o ljudskim faktorima u računalnim sustavima (CHI) 2021. Uz Brooksa, drugi istraživači koji su radili na projektu su voditelj laboratorija Pedro Lopes, Romain Nith, Shan-Yuan Teng, Jingxuan Wen i Jun Nishida.

Preporuke urednika

• Intel koristi A.I. za izgradnju čipova za miris-o-viziju
• Miris znači vjerovati: Feelrealova vizija mirisa možda dolazi u VR slušalice