Il dispositivo indossabile per lo zapping del naso simula gli odori con l'elettricità

Jas Brooks, si è seduto un ingegnere dai capelli lunghi che sembra come se potesse essere il roadie di una band hair metal bendati in una stanza con gli elettrodi nel naso e lasciare che le persone su Internet accendano il odori.

"Sembra decisamente... orribile", hanno detto a Digital Trends, paragonando la configurazione sperimentale al Esperimento di Milgram, una controversa serie di esperimenti degli anni '60, condotti da uno psicologo di Yale, in cui le persone venivano testate sulla loro disponibilità a somministrare scosse elettriche ai partecipanti.

Negli esperimenti di Stanley Milgram, tuttavia, i partecipanti non stavano realmente fulminando le persone. A loro insaputa, i partecipanti venivano testati per verificare se fossero disposti a obbedire a una figura autoritaria nel fare qualcosa che loro stessi avrebbero potuto ritenere inconcepibile. Nella configurazione sperimentale di Brooks, Brooks davvero

era ricevere corrente elettrica dalle persone ai comandi. Questi si sono registrati sotto forma di sensazioni calde, simili al wasabi o di acuti soffi di vapori di aceto invece che di shock.

"Non è doloroso per me", ha detto Brooks. "Ero semplicemente seduto lì e pensavo, 'Oh sì, lo sento. Questo è ciò che sto percepindo in questo momento.' La configurazione di base prevedeva che indossassi questa benda e che ci fosse questa schermata [che ho condiviso] con le istruzioni. Era questa l'interfaccia che avevo progettato con [un'immagine del] mio naso e un pulsante destro e uno sinistro. Potrebbero cliccarci sopra virtualmente per testare il sensore”.

Fiutare il futuro della tecnologia

Brooks, un dottorato di ricerca. studente del dipartimento di informatica presso il Laboratorio di integrazione uomo-computer dell'Università di Chicago, si concentra sulla forma della tecnologia futura. E, almeno sulla base di questo recente esperimento, una forma che la tecnologia potrebbe assumere è una coppia di elettrodi, tenuti in posizione da minuscoli magneti, inseriti nel naso di chi li indossa.

Per immaginarlo, immagina una sorta di dispositivo anti-russamento high-tech o il tipo di accessorio cyborgico per la raccolta di dati che Jack Dorsey di Twitter potrebbe scambiare il suo anello al naso al Burning Man. Il minuscolo dispositivo indossabile, wireless e alimentato a batteria è in grado di rilevare quando chi lo indossa inspira e quindi utilizza i suoi elettrodi per stimolare il loro setto, il pezzo di cartilagine nel naso che separa le narici.

Tendenze digitali precedentemente coperto il lavoro del Human-Computer Integration Lab quando i ricercatori lì (Brooks incluso) svilupparono una tecnica per la replica temperatura nella realtà virtuale pompando sostanze chimiche inodori con oligoelementi di capsaicina e mentolo per simulare una sensazione di caldo e freddo. Ciò è stato fatto utilizzando un accessorio a bassa potenza fissato su un display VR. Questa volta, tuttavia, il dispositivo ideato dal team non prevede alcuna vera stimolazione chimica. Chi lo indossa no In realtà annusare un odore esterno; stanno semplicemente solleticando uno dei gruppi nervosi associati all'olfatto in un modo che gli fa pensare di esserlo.

"La maggior parte delle persone potrebbe sapere che percepiamo l'odore utilizzando il nostro bulbo olfattivo, ma in realtà l'odore è una sensazione multimodale", ha affermato Brooks. “Abbiamo due sistemi che [contribuiscono] alla nostra piccola percezione. Abbiamo quel bulbo olfattivo e poi abbiamo le terminazioni nervose nel naso che percepiscono cose come la nitidezza di aceto, che è una sensazione molto chiara, mediata da questo nervo, così come cose come l'aspetto rinfrescante dell'aceto menta."

Il dispositivo indossabile per il naso Bluetooth ronza quest'ultima regione del nervo trigemino per portare a termine il suo trucco. Questo cluster nervoso più facile da raggiungere (più facile, cioè, del bulbo olfattivo, che si trova dietro il bulbo oculare) aggiunge determinate sensazioni olfattive, che il cervello poi mescola insieme ai dati del bulbo olfattivo per evocare un determinato odore sensazioni.

Breve storia dell'olfatto

Il lavoro svolto da Brooks e dal resto del team è all'avanguardia. Ma non è la prima volta che il mondo prende in considerazione il concetto di tecnologia degli odori. Il 1 aprile 2013, Google ha annunciato il suo progetto Google Nose, una nuova iniziativa per il colosso della tecnologia che, a suo dire, avrebbe ampliato lo spazio di ricerca nel regno olfattivo. Un video prodotto da Google ha mostrato al product manager Jon Wooley spiegare come l'olfatto sia una parte cruciale del modo in cui navighiamo nel mondo, ma che è stata crudelmente trascurata dai precedenti metodi di ricerca.

L’idea di Google Nose era quella di basarsi su un database Google Aroma di 15 milioni di “scentibyte” da tutto il mondo per consentire agli utenti di “cercare odori”. Facendo clic su un nuovo Pulsante Google Smell mentre utilizza un laptop, desktop o dispositivo mobile, un utente potrebbe, ad esempio, avvicinare il proprio telefono a un fiore e ricevere un'identificazione positiva basata sul suo profumo. "Intersecando i fotoni con le onde infrasoniche, Google Nose Beta allinea temporaneamente le molecole per emulare un profumo particolare", spiega il video.

Sfortunatamente, si trattava di uno scherzo del pesce d'aprile piuttosto che di un prodotto reale. Sebbene fosse molto divertente, questo è anche indicativo di come la tecnologia degli odori sia stata spesso trattata nella storia recente. Nessuno contesta che i sensi olfattivi siano potenti (c'è una ragione per cui la gente parla dell'importanza di cuocere il pane fresco quando si fanno visite per vendere la propria casa), ma L'odore è un senso difficile da sfruttare nel modo in cui possiamo, ad esempio, creare bolle di suono personalizzato con gli auricolari o controllare ciò che l'occhio vede utilizzando un display video che cambia.

Gli sforzi in tal senso sono stati regolarmente trattati con scherno dalla critica. Ad esempio, Smell-O-Vision, scomparso da tempo, è spesso considerato, ridendo, il punto più basso degli espedienti cinematografici della metà del XX secolo in un momento in cui stava perdendo terreno rispetto alla televisione. Il primo film Smell-O-Vision, anni '60 Profumo di mistero, ha pompato un profumo automatizzato sui sedili del teatro utilizzando tubi di plastica. I 30 odori diversi, che vanno dal ferume al lucido da scarpe al vino, sono stati progettati per corrispondere a ciò che accadeva sullo schermo.

Una pubblicità del film diceva: “Prima si trasferirono (1895)! Poi hanno parlato (1927)! Adesso puzzano (1960)!” Come trovata, faceva schifo.

Il profumo della pioggia fresca?

Il controllo olfattivo è molto più possibile con questo ultimo lavoro del Laboratorio di integrazione uomo-computer. Ad esempio, una delle caratteristiche insolite del dispositivo è il fatto che permette di annusare sia in stereo che in mono. Ciò significa che può attivare ciascun elettrodo in modo indipendente, motivo per cui il pannello di controllo virtuale di Brooks, descritto in precedenza, aveva pulsanti separati per sinistra e destra. L’annusamento stereo è notevole perché non fa parte del modo in cui tipicamente percepiamo gli aromi nel mondo reale.

Tuttavia, non aspettarti che il dispositivo indossabile nasale sia in grado di replicare profumi più complessi. Potrebbe essere possibile simulare una gamma più ampia di aromi, ha detto Brooks, ma non solo attraverso la stimolazione del nervo trigemino. Il bulbo olfattivo ha una tavolozza di sensazioni molto più ampia. Il nervo trigemino è più simile alla lingua, che può rilevare solo cinque gusti: dolce, acido, salato, amaro e umami. (Gran parte della sottigliezza di ciò che chiamiamo gusto è in realtà olfatto.) Allo stesso modo, la stimolazione del nervo trigemino può fornire grandi sensazioni che riconosciamo come olfatto, ma senza alcuna nota. In altre parole, mentre puoi replicare la sensazione di formicolio dei fumi di aceto, non puoi fare lo stesso con l’odore della pioggia fresca.

Per stimolare il bulbo olfattivo è necessario un lungo tampone nasale, supervisionato da un medico, che in confronto farebbe sembrare un test COVID come soffiarsi il naso. Brooks ha osservato che il modo ottimale per ottenere la stimolazione del bulbo olfattivo sarebbe tramite un piccolo impianto medico, anche se è improbabile che questo sia qualcosa che la maggior parte di noi prenderebbe in considerazione. C’è anche la sfida di replicare gli odori a livello di codice. "Non sappiamo quali sarebbero i parametri per codificare effettivamente un odore digitalmente o elettricamente in modo che possa essere decodificato correttamente dalla lampadina in seguito", hanno detto.

L'utilità della tecnologia degli odori

Per quanto riguarda i casi d’uso, il più ovvio è rendere la realtà virtuale più coinvolgente. Non importa quanto buona possa essere la grafica, non importa se padroneggiamo la capacità di farlo camminata infinita nella realtà virtuale O lavorare sulla tecnologia tattile per sentire texture e oggetti nel mondo virtuale, una pineta VR, per molti, sembrerà sempre carente se non profuma di pini.

Ma Brooks non lo vede esclusivamente come un accessorio di gioco. "Abbiamo già esperienze olfattive fenomenali, a cui forse non prestiamo troppa attenzione, che nella vita reale sono semplicemente super ricche", hanno detto. “Stai camminando per strada e un odore ti colpisce. A Chicago c'è una fabbrica di cioccolato piuttosto famosa e in città si sentono nuvole di questo odore. Ciò a cui immagino che questo potrebbe portare è una realtà aumentata puramente olfattiva... trasformandone davvero il modo interagiamo con gli odori quotidiani invece di provare a produrre una nuova serie di esperienze olfattive graffio."

Questo lavoro, che per il team è ancora in futuro, potrebbe concentrarsi sul rendere l’esperienza olfattiva più intelligente. Da dove viene un odore particolare? Puoi selezionare un odore che ti è piaciuto e diminuirne un altro che non ti è piaciuto? Che ne dici delle notifiche sugli odori: chi non vorrebbe il forte bruciore del wasabi nelle loro narici ogni volta che il loro capo invia loro un messaggio su Slack? O, più seriamente, potresti farti sentire l’odore di un gas mortale come il monossido di carbonio che attualmente è inodore? Sebbene i rilevatori di monossido di carbonio lo facciano senza richiedere agli utenti di infilarsi gli elettrodi nel naso, uno strumento del genere potrebbe plausibilmente essere utile per determinati scenari, come quelli affrontati dai soccorritori.

"Una delle cose a cui stiamo pensando è: possiamo usarlo come tecnologia di intervento come gli apparecchi acustici per le persone che soffrono di perdita dell'olfatto?" Brooks ha detto, sottolineando che questo potrebbe diventare più urgente in un mondo post-pandemia in cui la continua perdita dell’olfatto si rivela un effetto collaterale prevalente per molti persone.

E, naturalmente, c’è sempre la possibilità di altri tipi di intrattenimento sensoriale oltre alla realtà virtuale e ai giochi. "I sensi chimici sono così intensi che è difficile immaginare, ad esempio, un'opera olfattiva di tre ore che ti stimola costantemente per quelle tre ore e non ti dà pause", ha detto Brooks. Ma l’idea è sicuramente allettante. "Ho pensato, nell'ultimo anno e mezzo, a quanto mi piacerebbe personalmente un Walkman olfattivo."

L'idea di scegliere una playlist di paesaggi olfattivi - dall'odore dei pomodori sulla pianta all'aroma dell'ammorbidente - e riprodurli ciascuno su richiesta è la materia di cui sono fatti i sogni tecnologici. Inverosimile, forse. Ma non impossibile. “Non è assolutamente fuori discussione”, ha detto Brooks.

UN documento che descrive il lavoro del team è stato recentemente presentato alla Conferenza del 2021 sui fattori umani nei sistemi informatici (CHI). Insieme a Brooks, altri investigatori che hanno lavorato al progetto includono il capo del laboratorio Pedro Lopes, Romain Nith, Shan-Yuan Teng, Jingxuan Wen e Jun Nishida.

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