Electrical Generation of Intranasal Irritating Chemosensation
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鼻内刺激性化学感觉的发电
DOI：
10.1109/access.2021.3100851
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
Hidyuki Ando
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kazuma Aoyama;Nobuhisa Miyamoto;Satoru Sakurai;Hiroyuki Iizuka; Makoto Mizukami;Masahiro Furukawa;Taro Maeda;Hidyuki Ando
经皮电刺激可以改变大脑和神经的兴奋性，还可以刺激各种感觉器官。尽管它可以应用于感官信息显示、虚拟现实和人体增强，但其对人类鼻内化学感觉（包括嗅觉）的影响尚不清楚。在本文中，我们介绍了电流嗅觉刺激，其中非侵入性电刺激诱导虚拟鼻内化学感觉。为此，我们使用有限元分析模拟设计了电极配置。然后，我们进行了两项心理物理学实验，比较不同的刺激配置并要求受试者描述他们的感觉体验。结果表明，在鼻梁和颈背表面使用一对电极进行电流嗅觉刺激会诱导虚拟的刺激性鼻内化学感觉。这一观察表明，至少，所提出的电嗅觉刺激方法会诱导刺激性鼻内化学感觉。这意味着电流刺激鼻腔内部区域的三叉神经。据我们所知，这是第一份利用鼻子外表面的非侵入性电刺激来演示虚拟鼻内化学感觉的报告。
Percutaneous electrical stimulation modifies brain and nerve excitability and also stimulates various sensory organs. Although it can be applied to sensory information displays, virtual reality, and human augmentation, the effect on human intranasal chemosensation, including olfaction, is not clearly understood. In this paper, we introduce galvanic olfactory stimulation, in which non-invasive electrical stimulation induces virtual intranasal chemosensation. For this purpose, we designed an electrode configuration using a finite element analysis simulation. We then conducted two psychophysical experiments comparing different stimulation configurations and asking subjects to describe their sensation experiences. The results demonstrate that galvanic olfactory stimulation using a pair of electrodes at the nasal bridge and the dorsal surface of the neck induces virtual irritating intranasal chemosensation. This observation suggests that, at the very least, the proposed galvanic olfactory stimulation method induces irritating intranasal chemosensation. This implies that an electric current stimulates the trigeminal nerve in the inner region of the nasal cavity. To the best of our knowledge, this is the first report to demonstrate virtual intranasal chemosensation using non-invasive electrical stimulation of the external surface of the nose.
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