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美国西北大学为VR研究“气味导航系统”,激活大脑空间映射机制

2018-03-13 10:39:10|来源: 映维网

  为了帮助研究气味是如何影响大脑的导航系统,美国西北大学的研究人员开发出了一种全新的“smell virtual landscape”。这项研究首次证明了哺乳动物的大脑可以仅基于气味来形成周围环境的映射。
 

  这项基于嗅觉的虚拟现实系统可以帮助研究人员更全面地了解基于气味的导航,并有望解释哺乳动物厌恶异味的原因。该系统还可以帮助技术开发人员将气味融入至当前的虚拟现实系统,从而为用户提供更丰富的多感官体验。

  负责这项研究的美国西北大学温伯格艺术与科学学院神经生物学副教授Daniel A. Dombeck表示:“我们发明了一种被我们笑称为‘smellovision’的东西。这是世界上第一种随哺乳动物运动而控制空气中气味浓度的方法。”

  研究人员早就知道气味可以引导动物的行为,但研究这种现象并不容易,因为气味会自然而然地在空气中传播并扩散,几乎无法控制。通过使用由气味而非音频和视觉材料组成的虚拟现实系统,Dombeck和研究生Brad Radvansky创建了一种可以控制和维持气味的环境。

 

  Radvansky解释说:“你可以想象这么一个房间,每个位置都由一种独特的气味配置文件所定义。然后再想象一下,无论经过多少时间或者说你在房间中移动的速度有多快,这个配置文件都会保持不变。”

  这正是Dombeck团队开发的环境。他们在研究中使用了小白鼠,而在能够确定时间和分布的预测算法辅助下,气流系统抽取通过小白鼠鼻子的气味(如泡泡糖,松树和酸味)以创建一个虚拟房间。

  小白鼠首先通过视觉和嗅觉线索来探索虚拟环境。然后研究人员关闭了视觉虚拟现实系统,迫使小白鼠单独根据嗅觉线索来在完全黑暗的房间中导航。小白鼠并没有表现出性能下降。相反,研究表明了通过气味来导航空间可以启用大脑的空间映射机制。

  该平台不仅可以帮助研究人员更多地了解大脑如何处理和使用气味,还可以为人类应用打下基础。Dombeck表示:“虚拟现实技术的发展主要集中在视觉和声音上。我们的技术最终很可能融入到商业虚拟现实系统中,从而为人类创建更加身临其境的多感官体验。”
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