長期以來，鼻內(nèi)化學(xué)感官被認(rèn)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(rèn)為是失去其他的感官之后不得不用的替代手段。然而事實(shí)上，嗅覺對人類的生活起著至關(guān)重要的作用。在日常生活中，氣味信息 “指導(dǎo)”著我們的行為，影響我們的攝食行為，提示外界環(huán)境的危險信息，幫助我們進(jìn)行定位和導(dǎo)航，促進(jìn)人們的社會交流。

對于空間定位導(dǎo)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(rèn)為是視覺導(dǎo)航者，但事實(shí)上人類可以利用任意感官信息來評估空間中的目標(biāo)位置。因此盡管在空間導(dǎo)航或者空間定位中人們會優(yōu)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(dǎo)航或者定位的結(jié)果。

腹語術(shù)效應(yīng)（Ventriloquist effect）起初用來描述視覺信息會影響聽覺位置感知的效應(yīng)。在這個研究中，作者利用腹語術(shù)效應(yīng)這個靈敏度較高的范式來考察單側(cè)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）通過了中國嗅覺識別測驗(yàn)的被試，氣味刺激采用10%體積分?jǐn)?shù)苯乙醇（僅激活鼻內(nèi)嗅覺神經(jīng)通路），1%體積分?jǐn)?shù)的薄荷醇（同時激活鼻內(nèi)嗅覺通路和鼻內(nèi)三叉神經(jīng)通路）和丙二醇（對照組和溶劑）。實(shí)驗(yàn)過程中，被試在吸氣階段（單側(cè)氣味輸入，另一側(cè)為對照組）會聽到一段持續(xù)1.5s的純音，聲音的位置信息通過頭傳遞函數(shù)模擬，聲位角分別為雙側(cè)20°、-10°、-5°和正中央，距離為1m。被試的任務(wù)為判斷聲音出現(xiàn)在左側(cè)還是右側(cè)并報告作出判斷的自信程度（圖1）。數(shù)據(jù)通過Sigmoid函數(shù)擬合并計(jì)算PSE，結(jié)果顯示單側(cè)的苯乙醇輸入不影響被試對聲音方向的判斷，但是單側(cè)薄荷醇的輸入會使感知到的聲音的位置偏向氣味的方向?；谶@個結(jié)果，作者推測當(dāng)且僅當(dāng)氣味刺激了鼻內(nèi)三叉神經(jīng)系統(tǒng)才能使聲音位置的感知發(fā)生系統(tǒng)性的偏移。本研究將多感官腹語術(shù)效應(yīng)從非化學(xué)感官通道拓展到化學(xué)感官通道，并指出氣味本身的神經(jīng)特性（純嗅覺氣味或者嗅覺三叉神經(jīng)混合氣味）可能會在氣味腹語術(shù)效應(yīng)中起作用。


圖1. 聲音定位的實(shí)驗(yàn)范式。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(zhuǎn)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“只是猜測”，7表示“非常自信”。分?jǐn)?shù)越高越自信）。


圖2. 單側(cè)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(cè)苯乙醇，右側(cè)苯乙醇，左側(cè)薄荷醇，右側(cè)薄荷醇)下聲音方向判斷的心理物理曲線。水平軸上的負(fù)值表示左側(cè)聲音刺激，水平軸上的正值表示右側(cè)聲音刺激。(c，d)不同氣味-氣味刺激鼻孔條件下的個體PSE數(shù)值。中間的點(diǎn)和兩個箭頭代表一個被試個體。單側(cè)薄荷醇的輸入導(dǎo)致了在感知聲音方向上的系統(tǒng)性偏差，向氣味方向移動。(e，f)個體數(shù)據(jù)的 PSE 偏移。誤差線指SEM，**p < 0.01。

北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院陳立翰副教授課題組博士生梁坤為本文第一作者，課題組博士后王武、博士后宮文瀟，博士生曾桓珂、博士生婁春淼，北京大學(xué)前沿交叉科學(xué)研究院博士生雷瀟參與研究，陳立翰副教授為本文通訊作者。該研究由國家自然科學(xué)基金國際（地區(qū)）合作與交流項(xiàng)目- 中德跨學(xué)科重大合作研究項(xiàng)目和科技創(chuàng)新2030-腦科學(xué)與類腦研究重大項(xiàng)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(xué)學(xué)士學(xué)位（浙江大學(xué)），2005年獲教育學(xué)碩士學(xué)位（浙江大學(xué)），2010年獲哲學(xué)博士學(xué)位（慕尼黑大學(xué)）。2019年起任北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院腦與認(rèn)知科學(xué)系副系主任。中國心理學(xué)會會員，中國心理學(xué)會工程心理學(xué)專業(yè)委員會委員（2016-現(xiàn)在），國際多感覺通道研究論壇科學(xué)委員會委員（2016-現(xiàn)在），中國認(rèn)知科學(xué)學(xué)會認(rèn)知建模專業(yè)委員會副主任委員（2021-2025），中國人類工效學(xué)會復(fù)雜系統(tǒng)人因與工效學(xué)分會委員（2021-2025），中國電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會用戶體驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)工作委員會專家委員（2022-現(xiàn)在），中國感官分析標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會專家委員（2022-現(xiàn)在）?！禤erception》編委（2021-2024），《Frontiers in Virtual Reality》編委 (2019-現(xiàn)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(lián)合；觸覺知覺；工程心理學(xué)與人因?qū)W。

實(shí)驗(yàn)室主頁：https://multisensorylab.com/

2022-11-07