在探索嗅覺(jué)奧秘的征途中，狗類無(wú)疑是自然界中的佼佼者，它們憑借無(wú)與倫比的嗅覺(jué)天賦，在追蹤、搜救等多個(gè)領(lǐng)域?qū)医ㄆ婀?。然而，傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式限制了它們的潛力——每只狗往往只能針對(duì)一種氣味化合物進(jìn)行專項(xiàng)訓(xùn)練，這不僅縮小了它們的應(yīng)用范圍，還伴隨著高昂的成本和漫長(zhǎng)的周期。

面對(duì)這一挑戰(zhàn)，佛羅里達(dá)州的一家初創(chuàng)企業(yè)Canaery提出了一種革命性的解決方案：將犬類與神經(jīng)科技相結(jié)合，打造“鼻子-計(jì)算機(jī)接口”。Canaery的創(chuàng)始人加布里埃爾·拉維拉描繪了一個(gè)愿景：只需輕輕一按，即可瞬間獲取氣味樣本的詳細(xì)數(shù)據(jù)，無(wú)需冗長(zhǎng)復(fù)雜的訓(xùn)練過(guò)程。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，Canaery與勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室攜手合作，共同研發(fā)了一種超薄的氣味信息讀取陣列。這個(gè)陣列的尺寸僅相當(dāng)于一張美國(guó)郵票的四分之一，被巧妙地放置在動(dòng)物的嗅球表面——大腦處理氣味信息的關(guān)鍵區(qū)域。當(dāng)動(dòng)物嗅到氣味時(shí)，嗅球中的神經(jīng)元會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)，陣列負(fù)責(zé)捕捉這些信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線方式傳輸至計(jì)算機(jī)進(jìn)行解碼。

目前，該陣列已在大鼠身上成功測(cè)試，而針對(duì)狗的版本也即將面世。在一次演示中，科學(xué)家利用一根特殊的魔杖從四個(gè)含有不同氣味劑的培養(yǎng)皿中捕獲空氣樣本，并將這些氣味分子通過(guò)管道送入裝有“鼻子-計(jì)算機(jī)接口”的大鼠實(shí)驗(yàn)箱。短短幾秒鐘后，大鼠嗅到的氣味信息就被實(shí)時(shí)發(fā)送至實(shí)驗(yàn)箱頂部的手機(jī)應(yīng)用程序上，清晰顯示出化合物的名稱及其濃度。

在哺乳動(dòng)物中，鼻子與大腦緊密協(xié)作以感知?dú)馕?。氣味分子進(jìn)入鼻孔后，會(huì)與嗅覺(jué)感受器結(jié)合，產(chǎn)生獨(dú)特的電信號(hào)。值得注意的是，狗的嗅覺(jué)感受器數(shù)量幾乎是人類的兩倍，這賦予了它們更加敏銳的嗅覺(jué)能力。這些信號(hào)隨后被傳遞至嗅球進(jìn)行處理，拉維拉形象地將其比作一個(gè)棋盤，當(dāng)氣味分子進(jìn)入時(shí)，棋盤上的特定方格會(huì)以特定的模式“點(diǎn)亮”。

為了準(zhǔn)確識(shí)別并關(guān)聯(lián)這些氣味模式，Canaery采用了先進(jìn)的人工智能軟件。在植入陣列后，科學(xué)家讓動(dòng)物接觸各種氣味，以此訓(xùn)練人工智能模型。這一過(guò)程極為高效，通常只需三次訓(xùn)練即可完成，每次訓(xùn)練會(huì)向動(dòng)物展示同一氣味的多個(gè)樣本。隨后，動(dòng)物會(huì)再次接觸這些氣味，以驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。目前，植入大鼠的陣列包含128個(gè)電極，但研究人員正致力于開發(fā)擁有767個(gè)電極的新陣列，以期捕獲更多信息，進(jìn)一步提升在復(fù)雜環(huán)境中的性能。