狗如何感知世界？一切從鼻子開始

氣味在很大程度上是狗的方式體驗世界，很像我們?nèi)祟愐蕾囈曈X的方式。我們對狗如何解釋氣味知之甚少，但多虧了最近的研究，我們可能越來越接近了解狗的鼻子實際上知道什么。

狗已經(jīng)準備好了檢測氣味.普通狗的鼻子有超過 1000 萬個氣味受體與人類相比，人類只有大約 600 萬顆。

這使得犬鼻性能提升 10,000 倍以上在檢測氣味方面比我們。它們可以檢測到微量的氣味。例如，法醫(yī)偵查犬可以檢測 0.01 微升汽油.一微升是一升的百萬分之一。

人類剝削了狗的嗅覺超能力在許多方面，這無疑有助于我們與犬類伙伴建立深厚的關(guān)系40,000 年共同生活.

狗仍然加入我們狩獵伙伴，嗅出食物。他們作為打擊犯罪團隊,尋找非法物質(zhì)作為醫(yī)療同事疾病檢測，并作為保護工作的合作伙伴，尋找稀有和瀕危物種.

盡管狗作為天然氣味探測器被廣泛參與其中，但我們在很大程度上仍然忘記了狗如何解釋他們聞到什么以及他們?nèi)绾慰创麄兯畹氖澜纭?/p>

探索狗暴露于特定氣味時的大腦活動可以幫助確定它們的大腦區(qū)域是與氣味檢測相關(guān).這有助于科學(xué)家了解狗正在經(jīng)歷的事情，這可能有助于我們增強選擇和訓(xùn)練嗅探犬。

到目前為止，科學(xué)家們需要昂貴的設(shè)備來研究狗的大腦，而研究方法需要狗保持靜止.這意味著我們對活躍的工作犬的大腦了解較少，它們可能難以長時間保持不動。

但是我們不能簡單地應(yīng)用能夠應(yīng)對坐著不動的狗的數(shù)據(jù)，因為狗的品種有差異在他們的訓(xùn)練和嗅覺技能中。

感應(yīng)氣味

這最近的研究我在本文開頭提到過，使用一種新的、廉價且無創(chuàng)的方法來探索犬類大腦如何對氣味做出反應(yīng)。研究人員認為，這種方法 - 稱為AI 斑點模式分析– 將幫助我們確定狗的大腦對氣味的反應(yīng)，以及這對狗如何感知和反應(yīng)周圍的世界意味著未來的研究。

研究人員開發(fā)了一種光學(xué)傳感器，針對參與犬類氣味辨別的三個大腦區(qū)域：杏仁核、嗅球和海馬體.杏仁核是負責(zé)情緒反應(yīng)刺激。

這嗅球參與氣味處理和海馬體與記憶形成有關(guān).

這研究中使用的設(shè)備由一臺連接到計算機的高分辨率數(shù)碼相機和一臺綠色激光器組成。激光能夠穿透狗的皮毛和顱骨，照射在四只放松、蒙眼的研究犬的頭上，這些研究犬暴露在四種不同的氣味中：酒精、大麻、薄荷醇和大蒜。這些物質(zhì)似乎都會在狗身上引起類似的嗅覺反應(yīng)。

當激光從三個大腦區(qū)域反射時，相機將干擾檢測為明顯的“斑點”圖案。相機記錄了 5 秒鐘，每種氣味重復(fù)了 4 次。

AI 分析了來自不同大腦區(qū)域的斑點模式的差異，以創(chuàng)建狗的大腦區(qū)域如何對每種氣味做出反應(yīng)的模型。

這不僅僅是嗅探

研究結(jié)果強調(diào)了杏仁核對犬類氣味辨別的重要性。這表明狗感知環(huán)境的方式可能存在情感成分。味道和氣味檢測也已知與人類的記憶形成和情緒狀態(tài)有關(guān)。

因為狗似乎對氣味有情緒反應(yīng)，所以訓(xùn)練方法和經(jīng)驗可能需要考慮到這一點。例如，狗通常會將獸醫(yī)手術(shù)的特有香氣與不那么有趣的情況。

接受氣味檢測訓(xùn)練的狗也會可能受益當他們接觸到訓(xùn)練氣味時處于積極的情緒狀態(tài)。

這項研究甚至可以為開發(fā)用于檢測和翻譯狗的嗅覺反應(yīng)的專用設(shè)備鋪平道路。快速工作的移動設(shè)備可以讓我們實時解釋狗的鼻子告訴它們什么。

這并不像聽起來那么牽強。如果你看過迪斯尼電影《飛屋環(huán)游記》，你可能還記得挖狗他戴著 Bark 翻譯項圈。井科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)了一個真正的項圈，聲稱可以告訴你你的狗的發(fā)聲是什么意思。

如果不分析項圈 AI 訓(xùn)練的數(shù)據(jù)，很難說它的準確性如何，但隨著越來越多的狗使用項圈，數(shù)據(jù)庫正在增長。如果項圈確實被證明是準確的，那么用不了多久，可穿戴技術(shù)就可以準確地告訴我們我們的狗在說什么和聞什么。

杰奎琳·博伊德， 動物科學(xué)高級講師，諾丁漢特倫特大學(xué)

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