Чувствует ли Розовый запах? Спросите eNose.

Чувствует ли Розовый запах? Спросите eNose.

В смысле мозга я пытаюсь объяснить, как обоняние заложено в человеческий нос и мозг. Каковы доказательства этого? Во-первых, новорожденные младенцы во всем мире улыбаются, когда они пахнут ванилью и плачут, когда пахнут гниющим мясом. Мы рождаемся с пристрастием к запахам, которые мы считаем приятными. То, что мы узнаем по мере взросления, лишь незначительно влияет на наше основное обонятельное восприятие.

Если вы настроены скептически, проверьте электронную систему, что ученые из Института науки Вейцмана в Реховоте, Израиль, обучили предсказать приятность запахов. Их машина, «eNose», делает одни и те же суждения человеком, используя очень человекоподобный процесс восприятия запаха.

Большинство предыдущих устройств eNose были ограничены в оценках запаха, которые они могли бы сделать. Вот почему: Поскольку молекула запаха проходит через обычную eNose, ее молекулярная структура стимулирует датчики для получения электрического рисунка. Этот шаблон похож на отпечаток пальца. Он уникален для каждого запаха. Старый стиль eNose работает только тогда, когда дал образцы запаха для использования в строительстве справочной базы. ENose не может распознать или классифицировать запах, с которым он не сталкивался раньше.

Таким образом, израильские ученые решили построить лучше eNose. Они начали не с машины, а с суждения о запахе, сделанные группой израильских добровольцев. Люди оценили широкий спектр запахов по 30-балльной шкале, от «очень приятного» до «очень неприятного». Из этого набора данных человека ученые разработали алгоритм нейронной сети, который затем запрограммировал в eNose. Таким образом, они «научили» свою машину «оси» приятного запаха.

Затем исследователи протестировали свой алгоритм, чтобы узнать, может ли eNose предсказать приятность набора запахов, с которым он никогда не сталкивался раньше. Угадай, что. Это могло бы! В 30-балльной шкале оценки eNoses достигли приблизительно 80-процентной конгруэнтности с оценками человека, сделанными совершенно другой группой израильских добровольцев, чем те, которые использовались для создания алгоритма. Когда задача была сделана проще – просто приятная-неприятная дихотомия – eNose получил это право в 99% случаев.

Следующий очевидный вопрос: а как насчет культурных различий? Разве наше общество не учит нас, какие запахи мы должны считать приятными или неприятными? Израильские исследователи исследовали этот вопрос, проверив свои прогнозы eNose против суждений о запахе, сделанных группой недавних эмигрантов из Эфиопии в Израиль. ENose выполнялся так же хорошо, как и при опросе против израильских аборигенов. Это говорит о том, что мы стараемся запах, независимо от того, какая наша культура.

«Будучи в состоянии предсказать, действительно ли человек, которого мы никогда не испытывали, хотел бы, чтобы конкретный одорант, независимо от его культурного фона, свидетельствует о том, что приятное запах является фундаментальным биологическим свойством», – говорит Ноам Собель из отдела нейробиологии в Вейцмане.

Итак, как объясняются очевидные культурные различия? «Культура влияет на восприятие обонятельной приятности в основном в конкретных контекстах, – говорит Собель. «Чтобы подчеркнуть этот момент, многие могут задаться вопросом, как французам может нравиться запах их сыра, когда большинство находят запах довольно отталкивающим. Мы считаем, что французы не считают, что запах приятен сам по себе; они просто думают, что это признак хорошего сыра. Однако, если запах был представлен вне контекста в банке, тогда французы, вероятно, оценили бы запах так же неприятно, как и любой другой; поэтому французы не производят запах сыра ».

Для получения дополнительной информации см.

Чувство мозга, часть вторая: Запах.

Haddad R, Medhanie A, Roth Y, Harel D, Sobel N (2010) Прогнозирование приятного запаха с помощью электронного носа. PLoS Comput Biol 6 (4): e1000740.

Восхитительный мультфильм eNose любезно предоставлен Американским химическим обществом.