无需香精！独立研究团队用超声波“直连大脑”实现人工嗅觉，VR 感官革命或将到来

当前的虚拟现实技术主要聚焦于视觉、听觉，辅以有限的触觉反馈，而人类的其他感官，尤其是嗅觉，则长期处于空白状态。如今，一支由四位独立研究者组成的团队，提出了一种无需消耗性香精 cartridges 的革命性方案——利用经颅聚焦超声波（tFUS）直接刺激大脑中的嗅觉中枢。

为何嗅觉对 VR 至关重要？

科学家称嗅觉为“最原始的感官”。与其他感官不同，嗅觉神经不经过大脑皮层的高级处理，而是直接连接到边缘系统，该区域掌管着情绪与记忆（如海马体）。这正是为何气味能瞬间、强烈地唤起尘封已久的记忆。有观点认为，即使未来 VR 能通过“视觉图灵测试”，只要用户闻到的仍是现实房间的气味，其潜意识就无法真正相信自己身处虚拟世界。

过往尝试为何失败？

历史上，从 1950 年代的 “Smell-O-Vision” 到 2016 年 VR 热潮催生的 Feelreal、Vaqso 等初创公司，都试图通过向用户鼻腔喷射化学香精来模拟气味。然而，这种方法存在致命缺陷：

• 法规风险：被归入电子烟等严格监管范畴；

• 成本高昂：需持续购买替换香精盒；

• 体验局限：可模拟气味种类有限，且气味残留时间不可控。

这些因素共同导致了所有相关产品的商业失败。

革命性突破：绕过鼻子，直击大脑

这支名为 Lev Chizhov（神经科技创业者）、Albert Yan-Huang（加州理工学院研究员）、Thomas Ribeiro 与 Aayush Gupta（软件与AI专家）的团队，另辟蹊径，完全绕开了鼻腔。他们的设备通过佩戴在前额的超声波发射器，将低频超声波穿透颅骨，精准聚焦于深藏在鼻梁后方的嗅觉球（olfactory bulb）。

为解决超声波在空气中传播不佳及鼻部曲面难以贴合的问题，他们设计了一个果冻状的固体耦合垫置于前额，并通过 MRI 扫描确定了最佳发射参数：

• 频率：300 kHz（足够低以良好穿透颅骨）

• 焦深：约 39 毫米

• 偏转角：50–55°（向下指向嗅觉球）

• 脉冲模式：5 周期脉冲，1200 Hz 重复频率

实验成果：成功诱导多种气味感知

在实验中，研究人员成功诱导出多种主观嗅觉体验，包括：

• 清新空气（“富含氧气的感觉”）

• 腐烂垃圾（“像放了几天的水果皮”）

• 臭氧味（“如同站在空气净化器旁”）

• 篝火（“燃烧木头的气味”）

他们区分了两种感知：“气味”（smell）感觉强烈且有明确来源方向，仿佛可以“嗅探”到源头；而“感觉”则更为弥散，常伴有轻微的面部麻刺感（可能是安慰剂效应）。所有感知在轻柔吸气时最为明显。

“当 Albert 第一次闻到‘垃圾味’时，他猛地睁开眼睛，以为真的有垃圾车开进了房间！”

从 VR 到脑机接口：更宏大的未来

尽管目前的原型机仍需双手持握，但其小型化潜力巨大。更重要的是，这项技术的意义远超 VR。当前的脑机接口（BCI）多为“读取”大脑信号，而此方法则是非侵入式地向大脑“写入”信息，触及了科幻领域的核心概念。研究者虽承认这仍是“推测性的”，但鉴于嗅觉球与大脑关键区域的直接连接，未来或能实现更复杂的感官乃至认知干预。

短期内，虽然消费级产品集成此技术尚不现实，但企业级高端头显制造商很可能在未来几年内率先探索这一方向。一场真正的感官沉浸革命，或许已经拉开序幕。