長期以來，鼻内化學感官被認為是不重要的感官，甚至有人提出人們通過氣味得到的信息是微不足道的，利用氣味被認為是失去其他的感官之後不得不用的替代手段。然而事實上，嗅覺對人類的生活起着至關重要的作用。在日常生活中，氣味信息 “指導”着我們的行為，影響我們的攝食行為，提示外界環境的危險信息，幫助我們進行定位和導航，促進人們的社會交流。
對于空間定位導航功能來說，人類并不完全依賴于單一感官信息，雖然人們被認為是視覺導航者，但事實上人類可以利用任意感官信息來評估空間中的目标位置。因此盡管在空間導航或者空間定位中人們會優先利用視覺信息，來自其他感官的信息輸入也會影響最終的導航或者定位的結果。
腹語術效應（Ventriloquist effect）起初用來描述視覺信息會影響聽覺位置感知的效應。在這個研究中，作者利用腹語術效應這個靈敏度較高的範式來考察單側氣味輸入是否會影響被試對聲音位置的感知偏差。研究招募41名（15名男性26名女性，年齡為22.6 ± 3.2歲）通過了中國嗅覺識别測驗的被試，氣味刺激采用10%體積分數苯乙醇（僅激活鼻内嗅覺神經通路），1%體積分數的薄荷醇（同時激活鼻内嗅覺通路和鼻内三叉神經通路）和丙二醇（對照組和溶劑）。實驗過程中，被試在吸氣階段（單側氣味輸入，另一側為對照組）會聽到一段持續1.5s的純音，聲音的位置信息通過頭傳遞函數模拟，聲位角分别為雙側20°、-10°、-5°和正中央，距離為1m。被試的任務為判斷聲音出現在左側還是右側并報告作出判斷的自信程度（圖1）。數據通過Sigmoid函數拟合并計算PSE，結果顯示單側的苯乙醇輸入不影響被試對聲音方向的判斷，但是單側薄荷醇的輸入會使感知到的聲音的位置偏向氣味的方向。基于這個結果，作者推測當且僅當氣味刺激了鼻内三叉神經系統才能使聲音位置的感知發生系統性的偏移。本研究将多感官腹語術效應從非化學感官通道拓展到化學感官通道，并指出氣味本身的神經特性（純嗅覺氣味或者嗅覺三叉神經混合氣味）可能會在氣味腹語術效應中起作用。
圖1. 聲音定位的實驗範式。參與者吸入氣味的同時聽到聲音。聲音方位被定義為從頭部矢狀面偏轉的角度（’-’表示向左，‘ +’表示向右）。ITI:試次間隔時長； 判斷方位：左或者右。自信水平: 從1到7（1表示“隻是猜測”，7表示“非常自信”。分數越高越自信）。
圖2. 單側氣味流入對聲音方向感知的PSE偏移。(a，b)不同氣味-氣味刺激鼻孔條件(對照，左側苯乙醇，右側苯乙醇，左側薄荷醇，右側薄荷醇)下聲音方向判斷的心理物理曲線。水平軸上的負值表示左側聲音刺激，水平軸上的正值表示右側聲音刺激。(c，d)不同氣味-氣味刺激鼻孔條件下的個體PSE數值。中間的點和兩個箭頭代表一個被試個體。單側薄荷醇的輸入導緻了在感知聲音方向上的系統性偏差，向氣味方向移動。(e，f)個體數據的 PSE 偏移。誤差線指SEM，**p < 0.01。
beat365官方网站陳立翰副教授課題組博士生梁坤為本文第一作者，課題組博士後王武、博士後宮文潇，博士生曾桓珂、博士生婁春淼，beat365前沿交叉科學研究院博士生雷潇參與研究，陳立翰副教授為本文通訊作者。該研究由國家自然科學基金國際（地區）合作與交流項目- 中德跨學科重大合作研究項目和科技創新2030-腦科學與類腦研究重大項目資助完成。
Liang, K., Wang, W., Lei, X., Zeng, H., Gong, W., Lou, C., & Chen, L. (2022). Odor-induced sound localization bias under unilateral intranasal trigeminal stimulation. Chemical Senses, 47,1-8 https://doi.org/10.1093/chemse/bjac029
PI及課題組介紹
陳立翰副教授于1999年獲工學學士學位（浙江大學），2005年獲教育學碩士學位（浙江大學），2010年獲哲學博士學位（慕尼黑大學）。2019年起任beat365官方网站腦與認知科學系副系主任。中國心理學會會員，中國心理學會工程心理學專業委員會委員（2016-現在），國際多感覺通道研究論壇科學委員會委員（2016-現在），中國認知科學學會認知建模專業委員會副主任委員（2021-2025），中國人類工效學會複雜系統人因與工效學分會委員（2021-2025），中國電子工業标準化技術協會用戶體驗标準工作委員會專家委員（2022-現在），中國感官分析标準化技術委員會專家委員（2022-現在）。《Perception》編委（2021-2024），《Frontiers in Virtual Reality》編委 (2019-現在)。研究興趣為多感覺通道時間知覺；跨感覺通道刺激編碼和特征聯合；觸覺知覺；工程心理學與人因學。
實驗室主頁：https://multisensorylab.com/
2022-11-07