Ultraschall erzeugt Gerüche – Ein Durchbruch für VR?
Ein Forschungsteam des Start-up-Unternehmens Alegria Neurotech aus San Francisco hat ein spannendes Experiment demonstriert. Den Wissenschaftlern gelang es, durch die gezielte Anwendung von fokussiertem Ultraschall auf den menschlichen Riechkolben (Bulbus olfactorius) deutliche Geruchsempfindungen hervorzurufen.
Der Riechkolben liegt direkt hinter dem Nasenbein, was technisch eine Herausforderung darstellt, da die unebene und luftgefüllte Nase die Ausbreitung des Ultraschalls behindert. Die Lösung bestand darin, den Sensor an der Stirn der Probanden zu platzieren und den Strahl in einem Winkel von 50 bis 55 nach unten zu lenken. Zur präzisen Zielbestimmung wurden MRT-Aufnahmen der Schädel der Testpersonen verwendet.
Die verwendete Frequenz von 300 kHz ermöglicht die Penetration des Schädels, die Fokustiefe beträgt etwa 39 mm, und die Leistung liegt um eine Größenordnung unter der von medizinischem transkraniellem Ultraschall, was das Verfahren als sicher erscheinen lässt.
Vier neue Geruchsempfindungen
Den Forschern gelang es, bei den Probanden vier verschiedene Empfindungen auszulösen:
* Frische Luft mit Sauerstoff
* Der Geruch von faulenden Obstresten
* Ozon (wie in der Nähe eines Ionisators)
* Lagerfeuerrauch mit brennendem Holz
Dabei korrespondierten die unterschiedlichen Gerüche mit verschiedenen Winkeln der Strahlenlenkung – eine Verschiebung um nur 3.5 mm konnte die Empfindung von "Frische" zu "Brennen" verändern.
Die Zukunft der Geruchsübertragung in VR
Diese Entwicklungen könnten die Grundlage für zukünftige Technologien zur Übertragung von Gerüchen in die Virtuelle Realität (VR) bilden. Bisher scheitern alle Versuche, Gerüche in VR zu integrieren, an der Notwendigkeit von Kartuschen mit chemischen Substanzen. Diese wechseln nur langsam, können sich vermischen und benötigen viel Platz.
Die Ultraschallstimulation löst diese Probleme auf einmal: Es sind keine Chemikalien notwendig, das Umschalten erfolgt sofort, und der benötigte Sensor ist kompakt und könnte leicht in ein Headset integriert werden.
Die menschliche Nase besitzt etwa 400 Typen von Geruchsrezeptoren, die es uns ermöglichen, über 10.000 Gerüche zu unterscheiden. Das Geruchssystem ist direkt mit dem Hippocampus (Gedächtnis) und der Amygdala (Emotionen) verbunden – was erklärt, warum Gerüche so starke Erinnerungen auslösen können. Wenn es den Forschern gelingt, die Kontrolle über alle 400 "Basisvektoren" zu erlangen, könnte theoretisch jeder Geruch synthetisiert werden.
Der Markt für digitale Geruchstechnologien wird für 2025 bereits auf 1.3 Mrd. geschätzt und soll bis 2032 auf 2.5 bis 3.2 Mrd. anwachsen. Aktuelle Lösungen sind jedoch im Grunde programmierbare Lufterfrischer. Die ultraschallbasierte Neurostimulation könnte die Spielregeln grundlegend ändern und den Geruchssinn zu einem vollwertigen digitalen Kanal neben Sehen und Hören machen.
Quelle: writetobrain.com
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Ein Forschungsteam des Start-up-Unternehmens Alegria Neurotech aus San Francisco hat ein spannendes Experiment demonstriert. Den Wissenschaftlern gelang es, durch die gezielte Anwendung von fokussiertem Ultraschall auf den menschlichen Riechkolben (Bulbus olfactorius) deutliche Geruchsempfindungen hervorzurufen.
Der Riechkolben liegt direkt hinter dem Nasenbein, was technisch eine Herausforderung darstellt, da die unebene und luftgefüllte Nase die Ausbreitung des Ultraschalls behindert. Die Lösung bestand darin, den Sensor an der Stirn der Probanden zu platzieren und den Strahl in einem Winkel von 50 bis 55 nach unten zu lenken. Zur präzisen Zielbestimmung wurden MRT-Aufnahmen der Schädel der Testpersonen verwendet.
Die verwendete Frequenz von 300 kHz ermöglicht die Penetration des Schädels, die Fokustiefe beträgt etwa 39 mm, und die Leistung liegt um eine Größenordnung unter der von medizinischem transkraniellem Ultraschall, was das Verfahren als sicher erscheinen lässt.
Vier neue Geruchsempfindungen
Den Forschern gelang es, bei den Probanden vier verschiedene Empfindungen auszulösen:
* Frische Luft mit Sauerstoff
* Der Geruch von faulenden Obstresten
* Ozon (wie in der Nähe eines Ionisators)
* Lagerfeuerrauch mit brennendem Holz
Dabei korrespondierten die unterschiedlichen Gerüche mit verschiedenen Winkeln der Strahlenlenkung – eine Verschiebung um nur 3.5 mm konnte die Empfindung von "Frische" zu "Brennen" verändern.
Die Zukunft der Geruchsübertragung in VR
Diese Entwicklungen könnten die Grundlage für zukünftige Technologien zur Übertragung von Gerüchen in die Virtuelle Realität (VR) bilden. Bisher scheitern alle Versuche, Gerüche in VR zu integrieren, an der Notwendigkeit von Kartuschen mit chemischen Substanzen. Diese wechseln nur langsam, können sich vermischen und benötigen viel Platz.
Die Ultraschallstimulation löst diese Probleme auf einmal: Es sind keine Chemikalien notwendig, das Umschalten erfolgt sofort, und der benötigte Sensor ist kompakt und könnte leicht in ein Headset integriert werden.
Die menschliche Nase besitzt etwa 400 Typen von Geruchsrezeptoren, die es uns ermöglichen, über 10.000 Gerüche zu unterscheiden. Das Geruchssystem ist direkt mit dem Hippocampus (Gedächtnis) und der Amygdala (Emotionen) verbunden – was erklärt, warum Gerüche so starke Erinnerungen auslösen können. Wenn es den Forschern gelingt, die Kontrolle über alle 400 "Basisvektoren" zu erlangen, könnte theoretisch jeder Geruch synthetisiert werden.
Der Markt für digitale Geruchstechnologien wird für 2025 bereits auf 1.3 Mrd. geschätzt und soll bis 2032 auf 2.5 bis 3.2 Mrd. anwachsen. Aktuelle Lösungen sind jedoch im Grunde programmierbare Lufterfrischer. Die ultraschallbasierte Neurostimulation könnte die Spielregeln grundlegend ändern und den Geruchssinn zu einem vollwertigen digitalen Kanal neben Sehen und Hören machen.
Quelle: writetobrain.com
