由於嗅覺和三叉神經系統在解剖和功能上緊密交織，通過特定的電刺激模式啟動三叉神經，可以向大腦傳遞與氣味相關的資訊。

疾病等原因造成的嗅覺減退和喪失不僅剝奪了人們享受美食的樂趣，更增加了煤氣洩漏、食物腐敗等安全風險。不同於已經幫助了無數聽障人士的人工耳蝸，至今仍未有一種商業化的“嗅覺義肢”問世。近日，一項研究展示了一種非侵入式的可穿戴設備方案：通過電刺激鼻腔內的三叉神經，將氣味資訊“翻譯”成大腦可識別的信號。

該研究於11月26日發表在期刊《科學進展》（Science Advances）上，，作者是一支來自法國里昂大學、德國德累斯頓工業大學、希臘亞裏士多德大學及瑞士洛桑聯邦理工學院的國際聯合研究團隊。

研究團隊設計了一套巧妙的“感官替代”系統，用一個功能正常的感官通道來傳遞原本由受損感官接收的資訊，就像讓盲人通過觸覺閱讀盲文。

首先，他們構建了一個由氣體感測器組成的“電子鼻”（e-nose），能夠檢測並區分特定的揮發性有機化合物（如代表花香、果香或腐爛魚腥味的分子）。當人工鼻探測到氣味時，演算法會將其轉化為數字信號。

接下來，這些信號被發送到一個特製的鼻夾式電刺激器上。這個刺激器並未作用於受損的嗅覺神經，而是瞄準了鼻腔內的另一套神經系統——三叉神經。研究人員假設，由於嗅覺和三叉神經系統在解剖和功能上緊密交織，通過特定的電刺激模式啟動三叉神經，可以向大腦傳遞與氣味相關的資訊。

為了驗證這一方案的效果，研究團隊在三個國家的實驗室進行了四項實驗，共涉及65名志願者，其中包括13名嗅覺正常者和52名嗅覺減退或缺失的患者。

研究發現，所有參與者，無論其嗅覺狀況如何，都能通過該設備成功“探測”到氣味的存在。當人工鼻捕捉到氣味分子並觸發鼻中隔的電刺激時，患者能夠清晰地感知到信號。

“雖然這種替代方法目前還不能讓患者聞到真實的氣味，但它是我們能夠想像到的、未來可以提供給患者的第一個真正的替代解決方案。”該研究寫道。

這種技術的核心在於利用大腦的可塑性。研究人員指出，目前患者感受到的是一種由電刺激引發的獨特感覺，比如一種輕微的震動、刺痛或壓力。通過聯想學習，患者未來有望將特定的刺激模式與“危險”、“可食用”或“愉悅”等概念聯繫起來，從而在功能上替代嗅覺。

作者們也提醒，這項技術目前仍處於原型驗證階段。目前的設備在佩戴舒適度和美觀性上仍有待改進（目前為通過線纜連接的鼻夾），且能分辨的氣味種類有限。未來的研究將致力於優化刺激參數，擴大可識別氣味的範圍，並探索長期訓練對大腦重塑的影響。

來源：中國澎湃新聞