“无线电波上的嗅觉”:5分钟非接触式刺激可提高一周的嗅觉敏感度
最近審查:23.08.2025

韩国研究人员证明,非接触式射频 (RF) 刺激嗅觉神经可显著提高健康人群的嗅觉敏感度。仅需 5 分钟,频率为 2.45 GHz 的射频刺激即可将嗅觉阈值(根据 Sniffin' Sticks 测试)从 9.73±2.45 分提高至 15.88±0.25 分,几乎达到了“完美”的效果,且单次刺激后效果可持续长达一周。从电生理学角度来看,刺激同时伴有嗅球(脑电图,EBG)在 30-100 Hz 频段的响应增强。作者认为,该方法有望成为治疗嗅觉丧失(包括病毒感染后)的新型疗法,以及帮助调香师、侍酒师和品酒师保持“嗅觉”的工具。
研究背景
嗅觉丧失或减弱是一个常见且被低估的问题,而新冠疫情和人口老龄化加剧了这一问题。这不仅会影响味觉和食物的愉悦感,还会降低安全性(对烟雾、气体和变质食物的识别能力),并影响情绪和社会幸福感。在实践中,主要方法仍然是“嗅觉训练”——持续数周吸入标准香气。这种方法相对安全且易于获取,但对许多患者而言,其效果一般且难以预测,并且无法保证神经活动的“根本性”恢复。
正因如此,非侵入式嗅觉通路神经调节正日益受到关注。直接“触及”嗅觉神经并非易事:它位于深层,穿过筛板,表面电流(经颅直流电刺激/经颅多普勒刺激)在皮肤和骨骼中会严重衰减。射频 (RF) 场是另一种物理通道:由于其波长,射频场能够更好地穿透组织和骨骼,无需接触皮肤和植入物即可诱导电流并改变神经元的兴奋性。此外,这种刺激的“剂量”可控:频率、功率、持续时间和天线的几何形状均由设备设定,并通过比吸收率 (SAR) 和加热控制来评估安全性。
为了使这些方法走向临床,需要目标结构参与的客观标记和经过验证的行为测试。对于嗅觉,一方面是心理物理方法,例如嗅探棒(Sniffin' Sticks)(阈值、辨别、气味识别);另一方面是脑电图(EBG),这是一种从额头皮肤非侵入性记录嗅球活动的方法。“阈值测试+EBG”的组合使我们能够区分真实的神经激活和预期效应,并估计刺激的持续时间。严格的假刺激方案(虚拟刺激)和盲法操作尤为重要。
下一步是将健康人群的实验转移到病毒感染后、创伤性或年龄相关性嗅觉减退/丧失的患者身上,优化模式(功率、持续时间、频率),评估疗程使用期间的长期有效性和安全性。工程设计必须考虑到鼻窦和额骨的解剖变异性、小型化以及家庭使用的便利性。如果结果在多中心随机对照试验中得到证实,非接触式射频刺激可以成为一种新的嗅觉康复方法——一种独立的工具或嗅觉训练的补充——同时也能成为调香师、侍酒师和品酒师实用的“专业补充”。
为什么这是必要的?
由于新冠疫情和人口老龄化,嗅觉功能障碍(从嗅觉减退到嗅觉丧失)的发病率不断上升,显著降低了生活质量:味觉、安全感(烟雾/气体)和情绪健康都受到影响。如今,“嗅觉训练”(吸入标准香气)是最常用的方法,但它的效果有限且不稳定。无需植入物和皮肤电极即可直接激活嗅觉通路的想法颇具吸引力:射频波比表面电流(经颅直流电刺激/经颅多普勒刺激)更能穿透组织和骨骼,并且能够温和地调节目标神经元的兴奋性。
如何完成
一项单中心、随机、假手术对照研究纳入了28名健康受试者(KVSS-II,韩国版嗅探棒)。将一个贴片天线(5x5厘米)固定在距离鼻梁10厘米的额头贴片上;以5-20瓦的功率持续发射2.45 GHz信号,持续1、5或10分钟。通过对3D头部和额头皮肤热成像进行SAR建模,验证了安全性:在15瓦的功率下,5分钟内未观察到过热现象。刺激前后,通过EBG(眉毛电极)确认了对嗅觉回路的影响。
我们的发现(简要和数字)
- 正丁醇阈值:基线9.73±2.45 → 射频1分钟后12.30±2.55;→ 5-10分钟(10-20 W)后15.83-15.88。差异非常显著。该效应持续长达7天,并在第10天消失。
- 电生理学:30-100 Hz 时的嗅球反应功率平均增加了≈29%(p≈0.0005);声谱图显示在刺激期间持续增加。
- 天然气味:葡萄、香蕉、苹果——所有测试气味在 RF 后阈值均有所提高(p<0.0001)。
- 假对照:在额外的“假”刺激实验(补充材料中描述)中,没有观察到增加,这降低了纯安慰剂效应的可能性。
它是如何工作的
作者假设射频场能够诱导电流,并增强穿过额骨的嗅觉神经/嗅球区域神经元的兴奋性。通过选择频率、功率和天线几何形状,可以实现局部效应,且热效应较低(比吸收率 (SAR) 在允许范围内)。与“化学”香薰训练不同,射频方法无需吸入物质,不会引起气味疲劳,并且能够提供可重复的刺激剂量。
这在实践中意味着什么(现在仔细考虑)
这并非关乎“超能力”,而是一种新型物理疗法的候选方案。如果该结果在病毒感染后嗅觉丧失/减退、创伤或神经退行性疾病患者中得到重现,那么一种非接触式放大嗅觉系统信号的方法将会出现。对于嗅觉专业人士来说,这是一种保持嗅觉灵敏度的潜在有效工具。但距离常规临床应用还有很长的路要走:多中心随机对照试验、方案优化和远程安全监控仍需进一步研究。
重要的设计细节
- 嗅觉测试:使用经过验证的嗅探棒(阈值部分),这是临床和科学嗅觉工作的标准。
- 反应记录:脑电图(EBG)——嗅球活动的非侵入性记录;该方法正在迅速发展,但需要严格的方法设置。
- 射频剂量:在 5 分钟/15-20 W 时效果“接近最大”;15 W 和 20 W 之间没有统计学上的显著差异 - 这是未来优化的重要基准。
可能性的局限性和未来工作的问题
- 推广:研究对象为健康个体。需要对患有嗅觉减退/丧失(病毒感染后、年龄相关性、创伤性)的样本进行长期观察。
- 机制:神经激活贡献与血管/热成分;真实窦/筛板解剖学中的详细 SAR 映射。
- 盲协议:通过模拟设备热量/噪音进行硬假冒,以尽量减少猜测。
- 直接比较:与气味训练、taVNS、聚焦超声调节(如适用)相比。
- 剂量-时间曲线:哪种更好——每周一次的罕见“加强”还是每天的短期系列;疗程使用是否具有耐受性/可塑性?
谁可能从中受益(如果一切得到确认)
- 患有病毒感染后(包括 COVID 感染后)嗅觉减退/嗅觉丧失的人。
- 对于因年龄相关而失去嗅觉的患者(老年人的安全性是另一个问题)。
- 对于香水专业人士:调香师、侍酒师、咖啡/茶品尝师 - 作为测试前的“支持性”程序。
- 对于鼻部和颅底区域遭受 TBI/手术的患者 - 作为康复的一部分。
该方法的优势——以及它与“嗅觉训练”的区别
- 无需接触或化学物质:不含芳香物质或刺激/过敏风险;无需在皮肤上放置电极。
- 剂量和可重复性:现场参数由硬件设置,不依赖于“吸入强度”。
- 速度:5 分钟 - 明显效果持续数天,保证了便捷的协议。
结论
这项研究证明了通过非接触式射频刺激嗅觉系统来增强人类嗅觉敏感度的根本可能性:短时间的刺激即可产生持续一周的强烈效果,并通过行为学(阈值)和电生理学(EBG)进行了验证。现在是时候在患者身上进行临床试验,并根据刺激强度、时间以及“增强”频率对方案进行微调了。如果有效性和安全性得到证实,我们将拥有一类全新的嗅觉神经调节方法——便捷、可扩展且与日常康复兼容。
来源:Bok J. 等。非接触式射频刺激人类受试者的嗅觉神经。APL Bioengineering 9:036112 (2025)。https ://doi.org/10.1063/5.0275613