Sučelje za računanje nosa moglo bi pse pretvoriti u super detektore

Do sada je niz testiran kod štakora, s verzijom za pse koji dolaze kasnije, kaže Lavella. U demo videu koji je gledao isključivo WIRED, Kanaerski znanstvenik koristi štapić za snimanje uzorka zraka iz četiri različita Petrijeva posuda, od kojih svaka sadrži drugačiji odorans. Štapić zvuči i šalje molekule mirisa kroz cijev u podlogu u kojem se nalazi štakor opremljen sučeljem za računalo za nos. Nekoliko sekundi nakon što životinja miriše na miris, informacije o mirisu šalju se na telefon koji sjedi na vrhu mahuna. Mobilna aplikacija prikazuje naziv spoja koji životinja miriše, kao i ocjena kvalitete koja uzima u obzir točnost i koncentraciju molekula.

Trenutno Canaeryjev prototip štakora može otkriti požar i bez dima u prahu koji se koriste u municiji, kao i metamfetamin, kokain i fentanil.

U sisavaca nos i mozak djeluju zajedno kako bi otkrili mirise. Kad molekule mirisa uđu u nosnice, vežu se na olfaktorne receptore. Ljudi imaju oko 450 vrsta olfaktornih receptora, dok psi imaju dvostruko više. Svaki miris stimulira različite kombinacije tipova receptora, stvarajući jedinstveni električni signal. Taj se signal šalje olfaktornoj žarulji na obradu. Lavella uspoređuje površinu olfaktorne žarulje na ploču s prijavom. Kad dođe miris, kvadrati se na natkrivaču osvjetljavaju u određenom uzorku.

Canaery koristi AI softver kako bi prepoznao te obrasce i povezivao ih s mirisima. Nakon implantacije niza, znanstvenici izlažu životinju mirisu za obuku AI modela. Lavella kaže da se softver može osposobiti za otprilike tri sesije. Tijekom tih sesija, znanstvenici su životinjsku predstavili više od dva desetaka uzoraka istog mirisa. Kasnije je životinja ponovno izložena mirisu kako bi potvrdila AI modele.

Trenutni niz koji je implantiran u demo štakora ima 128 elektroda koje uvlače neuronske signale iz olfaktorne žarulje. Istraživači iz Nacionalnog laboratorija Lawrence Livermore rade na novom nizu sa 767 elektroda kako bi prikupili više informacija. “Taj će nam uređaj sljedeće generacije omogućiti veće performanse na terenu u odnosu na složene mirise i zbunjujuće pare koje su u zraku”, kaže Lavella.

Miris dekodiranja nije novo nastojanje na bilo koji način. Istraživači rade na tehnologiji “e-nos” na otkrivanju mirisa u posljednjih 40 godina. Ovi uređaji koriste kemijske senzore za pretvaranje molekula mirisa u električne signale, koji se zatim analiziraju sustavom prepoznavanja uzorka kako bi se identificirao izvor mirisa. Ali ti su uređaji povijesno uspjeli otkriti samo mali raspon mirisa.

“Životinje mogu raditi stvari koje ne možemo dobiti trenutne senzore, tako da je to pametan način da zaobiđemo taj problem”, kaže Joel Mainland, istraživač olfakcije u Monell Chemical Senses Centru, neprofitnom istraživačkom institutu u Philadelphiji.