Un profumo di rosa è dolce? Chiedi un eNose.

Un profumo di rosa è dolce? Chiedi un eNose.

In Brain Sense, cerco di spiegare come l'olfatto sia cablato nel naso e nel cervello umano. Qual è la prova per questo? Bene, per prima cosa, i neonati di tutto il mondo sorridono quando sentono l'odore della vaniglia e piangono quando sentono l'odore della carne in decomposizione. Siamo nati con una predilezione per gli odori che giudichiamo piacevoli. Ciò che apprendiamo man mano che cresciamo ha solo un modesto effetto sulla nostra percezione olfattiva di base.

Se sei scettico, controlla il sistema elettronico che gli scienziati del Weizmann Institute of Science di Rehovot, in Israele, hanno addestrato per prevedere la piacevolezza degli odori. La loro macchina, un "eNose", fa gli stessi giudizi di un umano, usando un processo di percezione degli odori molto umano.

La maggior parte dei precedenti dispositivi eNose erano limitati nelle valutazioni degli odori che potevano produrre. Ecco perché: mentre una molecola di odore passa attraverso un eNose convenzionale, la sua struttura molecolare stimola i sensori a produrre un modello elettrico. Quel modello è come un'impronta digitale. È unico per ogni odore. Un eNose vecchio stile funziona solo se vengono forniti campioni di odori da utilizzare nella creazione di una base di riferimento. ENose non può riconoscere o classificare un odore che non ha mai incontrato prima.

Quindi, gli scienziati israeliani hanno deciso di costruire un eNose migliore. Hanno iniziato non con la macchina, ma con i giudizi sull'odore di un gruppo di volontari israeliani. Le persone hanno valutato un'ampia varietà di odori su una scala di 30 punti, passando da "molto piacevole" a "molto spiacevole". Da quel set di dati umani, i ricercatori hanno sviluppato un algoritmo di rete neurale che hanno poi programmato nel eNose. In questo modo, hanno "insegnato" alla loro macchina un "asse" di gradevolezza.

Quindi i ricercatori hanno testato il loro algoritmo per vedere se il eNose potesse predire la piacevolezza di un insieme di odori che non aveva mai incontrato prima. Indovina un po. Potrebbe! Sulla scala a 30 punti, le valutazioni di eNoses hanno raggiunto circa l'80% di congruenza con i giudizi umani fatti da un gruppo completamente diverso di volontari israeliani rispetto a quelli usati per creare l'algoritmo. Quando il compito fu reso più semplice – solo una piacevole e spiacevole dicotomia – l'eNose riuscì a farlo nel 99 percento delle volte.

La prossima domanda ovvia è, per quanto riguarda le differenze culturali? La nostra società non ci insegna quali odori dovremmo considerare gradevoli o spiacevoli? I ricercatori israeliani hanno sondato questa domanda testando le loro previsioni di eNose contro i giudizi sugli odori formulati da un gruppo di immigrati etiopi recenti in Israele. L'eNose si è comportato altrettanto bene che quando è stato testato contro i nativi israeliani. Questo suggerisce che siamo cablati per l'odore, non importa quale sia la nostra cultura.

"Essere in grado di prevedere se una persona che non abbiamo mai testato prima vorrebbe un odorizzante specifico, indipendentemente dal loro background culturale, dimostra che la gradevolezza degli odori è una proprietà biologica fondamentale", afferma Noam Sobel del dipartimento di neurobiologia di Weizmann.

Quindi, come vengono spiegate le differenze culturali ovvie? "La cultura influenza la percezione della piacevolezza olfattiva soprattutto in contesti particolari", afferma Sobel. "Per sottolineare questo punto, molti potrebbero chiedersi come i francesi possano apprezzare l'odore del loro formaggio, quando la maggior parte trova l'odore piuttosto ripugnante. Crediamo che non sia che i francesi pensano che l'odore sia piacevole di per sé; pensano semplicemente che sia un segno di buon formaggio. Tuttavia, se l'odore fosse presentato fuori dal contesto in un barattolo, probabilmente il francese valuterebbe l'odore altrettanto sgradevole di chiunque altro; ecco perché i francesi non producono profumi dall'odore di formaggio ".

Per ulteriori informazioni, vedere

Brain Sense, Part Two: Odore.

Haddad R, Medhanie A, Roth Y, Harel D, Sobel N (2010) Predire l'odore Piacere con un naso elettronico. PLoS Comput Biol 6 (4): e1000740.

Il delizioso fumetto di eNose è per gentile concessione della American Chemical Society.

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