Ученые "проникли" в мир запахов, в котором живут собаки

Ученые из Университета Бар-Илан разработали оптический датчик, определяющий активность мозга собак при распознавании запахов. Это поможет полнее использовать обоняние собак и лучше их понять.

Работа опубликована в журнале Journal of Biophotonics.

Ученые разработали оптический датчик, способный дистанционно определять активность в трех ключевых областях мозга собаки: обонятельной луковице, гиппокампе и миндалевидном теле. Во время эксперимента собаки подвергались воздействию четырех резких запаховых стимулов: чеснока, ментола, алкоголя и марихуаны. Данные были проанализированы с помощью алгоритма машинного обучения, который показал, что миндалевидное тело играет главную роль в определении запахов.

Исследователи использовали инновационный метод анализа активности мозга с помощью лазера. При освещении кожи головы лазером возникает сложная интерференционная картина, которая косвенно отражает активность миндалины и других областей мозга. В отличие от традиционных методов, таких как фМРТ или ЭЭГ, этот подход позволяет наблюдать реакции мозга, не требуя, чтобы собака находилась под действием седативных препаратов или была ограничена громоздким оборудованием.

Собаки обладают исключительным обонянием, намного более развитым, чем у людей. Собаки могут обнаруживать очень широкий спектр запахов, с помощью специализированных рецепторов в носу, которые позволяют им различать даже самые слабые запахи.

"Наш следующий шаг – разработать портативное, управляемое по Wi-Fi устройство, оснащенное мини-камерой и лазерной системой, которое можно было бы установить на голове собаки и использовать для мониторинга ее обонятельных реакций в режиме реального времени", – говорит соавтор работы Йафим Бейдерман.

Сегодня собака должна не только учуять запах, но и "объяснить" человеку, что она чувствует. Для этого собак специально тренируют, но такой контакт все равно остается сложным и неоднозначным. Устройство должно его максимально упростить. Собака просто нюхает, а человек смотрит на монитор и видит, что она почувствовала.

Создание неинвазивного, портативного устройства может принести революционные изменения в самые разные области, где сегодня используется обоняние собак. Это и работа правоохранительных органов, и здравоохранение, и поисково-спасательные операции. Но, как отмечают ученые, не менее важным является и то, что мы сможем лучше понять своих питомцев.