Influence of Stimulating and Relaxing Olfactory Stimuli on Perception of Audiovisual Simultaneity

Abstract

Tidligere forskning har vist at stimulerende lukter kan gi økt oppmerksomhet og hukommelse (tilbakekalling) sammenlignet med avslappende lukter. Grunnt i en bred interesse for å forstå menneskelig persepsjon i et multisensorisk miljø, undersøker denne studien effekten av avslappende og stimulerende luktstimuli på persepsjon av audiovisuell samtidighet. Der forskning på menneskelig persepsjon med to sanser er mangfoldig, er kvantitativ forskning som involverer tre sanser svært ny.

To eksperimenter ble gjennomført. Eksperiment 1 hadde som mål å identifisere en avslappende og en stimulerende lukt. Tre lukter (lavendel, sitron og peppermynte) ved to ulike konsentrasjoner ble undersøkt med fire ulike psykofysiologiske mål. En høy konsentrasjon av peppermynte ble oppfattet som signifikant mer stimulerende enn en lav konsentrasjon av lavendel. Interaksjonseffekten av lukt og konsentrasjon på den gjennomsnittlige variasjonen i hjerteslagenes varighet (RMSSD), var også signifikant. Generelt ga en høy konsentrasjon av lavendel og peppermynte de mest konsistente trendene på tvers de ulike målene, og disse ble derfor brukt i eksperiment 2.

Eksperiment 2 benyttet en samtidighetsvurderingsoppgave (SJ-oppgave) for å undersøke hvordan en stimulerende- (peppermynte) og en avslappende (lavendel) lukt påvirket persepsjon av samtidighet for en språkstimulus av stavelsen /ba/. Mengden oppfattet synkronitet for de ulike luktbetingelsene og fasene ble evaluert gjennom størrelsen til det tidsmessige bindingsvinduet. Peppermynte ble oppfattet som signifikant mer stimulerende enn både lavendel og en luktfri kontrollbetingelse, evaluert med en visuell-analog skala (VAS). Ingen signifikante forskjeller ble funnet mellom luktbetingelser eller faser for hjertemålene.

En mulig årsak til fraværende signifikante forskjeller (med unntak av for interaksjonseffekten sett for RMSSD i eksperiment 1) mellom luktbetingelser for de fysiologiske målene og SJ-oppgaven, kan være de små utvalgsstørrelsene (Quintana, 2017; Žunkovič et al., 2023). Et fascinerende, men ikke signifikant funn kan sees i forskjellene mellom fasene, noe som indikerer at persepsjon av samtidighet påvirkes av luktstimuli. Mer forskning ville være nødvendig for videre undersøkelser av dette.

Previous research shows that stimulating odors can heighten attention and recall compared to relaxing odors. Within a broad interest in understanding human perception in a multisensory environment, the current study investigates the influence of stimulating and relaxing olfactory stimuli on the perception of audiovisual simultaneity. While human perception research based on two senses abounds, quantitative research involving three senses is highly novel.

Two experiments were conducted. Experiment 1 set out to identify a relaxing and stimulating odor. Three odors (lavender, lemon, and peppermint) at two different concentrations were examined by four different psychophysiological measures. A high concentration of peppermint was perceived as significantly more stimulating, than a low concentration of lavender. The interaction of odor and concentration for root mean square of successive differences (RMSSD), a heart measure, was also significant. No other statistically significant results were found for the heart measures. Overall, the high concentration of lavender and peppermint showed the most consistent trends across the different measures and were used in Experiment 2.

Experiment 2 utilized a simultaneity judgement task (SJ-task) to examine how a stimulating (peppermint) and relaxing (lavender) odor affected perception of simultaneity of a speech stimulus of the syllable /ba/. The amount of synchrony perceived was evaluated by examining the size of the temporal binding window for each participant. Results showed no significant differences for the temporal binding window across odor conditions, or phases. Peppermint was perceived as significantly more stimulating than both lavender and an odorless control condition, evaluated by the visual analog scale (VAS). No significant differences between the odor conditions or phases were found for the heart measures.

An explanation for the overall lack of significant differences (with exception of the interaction effect seen for RMSSD in Experiment 1) between the odor conditions for the physiological measures, and the SJ-task could be the small sample sizes (Quintana, 2017; Žunkovič et al., 2023). The differences between the phases, however not significant, are viewed as an intriguing finding, indicating that perception of simultaneity is affected by odor stimuli. More research would be necessary for further investigation.