31 Mar Científicos israelíes descifran el olfato canino mediante láseres e IA

Revista de biofotónica: Detección de las reacciones del cerebro canino al olfato mediante análisis de patrones de moteado con IA

Por Judy Siegel-Itzkovich

Los perros tienen más de 100 millones de receptores sensoriales en la cavidad nasal. (Foto: UNIVERSIDAD DE BAR ILAN)

Los perros pasan mucho tiempo oliendo todo lo que encuentran al caminar porque sus narices son extremadamente sensibles y sus cerebros tienen un enorme poder para interpretar lo que inhalan.

Con más de 100 millones de receptores sensoriales en la cavidad nasal, en comparación con solo seis millones en las personas, el área del cerebro canino dedicada a analizar olores es aproximadamente 40 veces más grande que la parte comparable del cerebro humano. En los sabuesos y otras razas de perros, sus receptores alcanzan casi los 300 millones.

Ahora, investigadores de la Universidad Bar-Ilan (BIU) en Ramat Gan han revelado información asombrosa sobre el sistema olfativo de los perros que probablemente allane el camino para nuevas aplicaciones en la aplicación de la ley, la detección de drogas, el diagnóstico médico y las operaciones de búsqueda y rescate.

Desarrollaron un sensor óptico capaz de detectar remotamente la actividad cerebral de los perros en tres regiones clave – el bulbo olfatorio, el hipocampo y la amígdala – que desempeñan un papel fundamental en la forma en que los perros diferencian entre diferentes olores.

En el estudio, los científicos emplearon un sistema de detección de última generación que utiliza tecnología láser y una cámara de alta resolución para capturar la actividad cerebral en tiempo real de cuatro razas de perros.

Ilustrativo. (Foto: SPCA ISRAEL)

Estos perros fueron expuestos a cuatro estímulos olfativos distintos – ajo, alcohol, mentol y marihuana. Los datos se analizaron mediante un algoritmo de aprendizaje automático, revelando que la amígdala desempeña un papel fundamental en la diferenciación de olores, destacando los aspectos emocionales y de memoria del procesamiento de olores.

El estudio se acaba de publicar en la Revista de biofotónica bajo el título «Detección de las reacciones cerebrales del perro al olor mediante el análisis de patrones de moteado con IA».

«Demostramos que la amígdala es crucial en la forma en que los perros procesan y reaccionan a los olores, ya que olores específicos desencadenan distintas respuestas emocionales y de memoria, y somos capaces de detectar ópticamente su actividad cerebral en esta región», afirmó el profesor Zeev Zalevsky, de la Facultad de Ingeniería Kofkin de la BIU.

«Este descubrimiento podría ser el primer paso hacia la creación de un dispositivo que nos permita comprender e interpretar mejor la forma única en que los perros perciben y diferencian los olores». El entrenamiento que realizan los cuidadores de perros para detectar explosivos, drogas peligrosas o enfermedades como cáncer y diabetes en sus dueños puede llevar muchos meses e incluso años, y solo unas pocas razas de perros son adecuadas, dijo Zalevsky a The Jerusalem Post.

“Pero con mi sensor láser, se puede utilizar cualquier raza de perro, ya que todos los perros, que desarrollaron su sensible olfato hace millones de años, tienen narices sensibles cuyos mensajes llegan a su cerebro. Esta detección en tiempo real evitaría la necesidad de entrenar a los perros para que utilicen su olfato”, afirmó.

Otra ventaja es que ni el perro ni el guía, incluidos los soldados que buscan explosivos, tienen que estar cerca de ellos; el perro – y su guía – pueden estar a 100 metros o más de distancia, con un casco especial, y ambos estarán seguros”, explicó Zalevsky, quien adoptó un perro mestizo y lleva una década trabajando en los sensores, y un año con perros.

“Hay regiones del cerebro que, cuando están activas, utilizan el oxígeno presente en la sangre cerebral, y el cerebro del perro late. El perfil varía según lo que huele el perro”.

Método innovador de análisis de la actividad cerebral

El estudio presenta un método innovador de análisis de la actividad cerebral mediante la detección de patrones de moteado mediante láser, una técnica remota y no invasiva que nunca se ha aplicado a la actividad cerebral canina.

A diferencia de los métodos tradicionales como la fMRI (resonancia magnética funcional) o el EEG (electroencefalograma), este enfoque permite a los investigadores observar las respuestas cerebrales sin necesidad de sedar al perro ni de utilizar equipos voluminosos. Esto abre nuevas posibilidades para el estudio de perros en entornos reales, lo que hace que la técnica sea asequible y accesible para futuras investigaciones.

«Nuestro próximo paso es desarrollar un dispositivo portátil, controlado por wifi y equipado con una mini cámara y un sistema láser, que podría montarse en la cabeza de un perro y utilizarse para monitorizar sus respuestas olfativas en tiempo real», añadió el Dr. Yafim Beiderman, del Laboratorio de Investigación Óptica de Zalevsky.

«Esto podría mejorar significativamente la forma en que se utilizan los perros en la detección de olores, desde la detección de sustancias ilegales hasta el diagnóstico de enfermedades en humanos, a la vez que profundiza nuestra comprensión de cómo perciben el mundo que los rodea».

Traducción: Consulado General H. de Israel en Guayaquil
Fuente: The Jerusalem Post