新型“4-D护目镜”允许佩戴者被接近的物体“触摸”

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加州大学圣地亚哥分校和圣地亚哥州立大学的一组研究人员开发了一副“4-D护目镜”，当佩戴者在屏幕上看到一个若隐若现的物体时，比如一艘接近的宇宙飞船，他们就能被电影“触摸”到。

该设备是基于神经科学家进行的一项研究开发的，该研究旨在绘制整合视觉和触觉的大脑区域，并帮助他们理解多感官整合的感知和神经机制。

但研究人员表示，对于我们其他人来说，它有一个更实际的用途:该设备可以与电影、音乐、游戏和虚拟现实等娱乐内容同步，在面部附近提供沉浸式多感官效果，增强临场感。

本文描述了这一进展纸发表在2月6日的杂志上人脑图谱作者是加州大学圣地亚哥分校神经计算研究所的神经科学家黄瑞松(Ruey-Song Huang)和陈景福(Ching-fu Chen)，以及伦敦大学学院前神经成像系主任、加州大学圣地亚哥分校前教授、现圣地亚哥州立大学的马丁·塞利诺(Martin Sereno)。

黄教授说:“在日常生活中，我们通过多种感官感知周围的世界，并与之互动。”“尽管一个接近的物体可能会在观察者中产生视觉、听觉和触觉信号，但这些信号必须与世界上的其他地方区分开来，威廉·詹姆斯最初将其生动地描述为‘盛开的嗡嗡声混乱’。“为了检测和避免即将到来的威胁，有必要整合和分析跨时空的多感官隐约出现的信号，并确定它们是否来自同一来源。”

在研究人员的实验中，受试者评估了一个若隐若现的球(在虚拟现实中模拟)和一个吹到脸同一侧的气泡之间的主观同步性。当球移动的开始和气泡的开始几乎同时发生时(延迟100毫秒)，气泡被认为与若隐若现的球完全不同步。在800到1000毫秒的延迟下，两种刺激被感知为一个(同步)，就好像一个物体从脸附近经过，产生了一点风。

在使用功能性核磁共振成像(fMRI)进行的实验中，科学家们在随机事件中向受试者的两侧面部分别提供了仅触觉刺激、仅视觉刺激、触觉-视觉不同步刺激和触觉-视觉同步刺激。科学家在他们的论文中报告说，大脑中有十多个区域被发现对偏侧多感官刺激的反应比对偏侧单感官刺激的反应更强烈，当多感官刺激在知觉同步时，这种反应会进一步增强。

这项研究得到了美国国立卫生研究院(R01 MH081990)、英国皇家学会沃尔夫森研究成就奖(英国)、威康信托基金会(英国)和加州大学圣地亚哥分校创新前沿学者计划项目奖学金的支持。