Come il cane esplora il mondo

Nonostante la profonda relazione che ci lega ai cani da oltre 40.000 anni e il loro impiego diffuso come "rivelatori di odori" naturali, sappiamo ancora relativamente poco su come interpretano gli odori e percepiscono il mondo che li circonda. Tuttavia, grazie a un recente studio, potremmo essere più vicini a comprendere cosa "sente" realmente il naso di un cane. I cani sono predisposti a rilevare gli odori. Il naso di un cane possiede oltre 10 milioni di recettori olfattivi, un numero significativamente maggiore rispetto ai circa 6 milioni presenti nel naso umano. Questa differenza rende il naso canino oltre 10.000 volte più efficace nel rilevare gli odori rispetto al nostro. I cani possono percepire quantità minime di sostanze odorose; ad esempio, i cani poliziotto possono identificare appena 0,01 microlitri di benzina sparsi nell’ambiente. Questa straordinaria capacità olfattiva è stata utilizzata dagli umani in molti modi, contribuendo senza dubbio al profondo legame che abbiamo sviluppato con i nostri compagni canini. Oggi, i cani continuano ad affiancarci come partner nella caccia, fiutando il cibo. Lavorano al nostro fianco nelle squadre di contrasto al crimine, trovando sostanze illecite, come colleghi medici per la rilevazione di malattie e come partner negli sforzi di conservazione, individuando specie rare e in via di estinzione. Comprendere come i cani interpretano ciò che odorano e come percepiscono il mondo in cui vivono è una sfida affascinante. Esplorare l'attività cerebrale dei cani quando sono esposti a odori specifici può aiutare a identificare quali regioni del loro cervello sono associate alla rilevazione degli odori. Questo può aiutare gli scienziati a capire cosa prova il cane, il che potrebbe migliorare la selezione e l'addestramento dei cani da fiuto. Fino ad ora, gli scienziati avevano bisogno di attrezzature costose e metodi di ricerca che richiedevano ai cani di rimanere immobili per studiare il loro cervello. Questo significava che si sapeva meno sul cervello dei cani da lavoro attivi che potrebbero avere difficoltà a rimanere fermi a lungo. Inoltre, non si possono semplicemente applicare i dati di cani capaci di stare seduti fermi, poiché le razze canine presentano differenze nell'addestramento e nelle capacità olfattive. Il recente studio menzionato ha utilizzato un nuovo metodo economico e non invasivo per esplorare come il cervello canino risponde agli odori. I ricercatori ritengono che questo metodo, noto come analisi speckle con intelligenza artificiale (AI), aiuterà a identificare come il cervello dei cani reagisce agli odori e cosa significa per il modo in cui i cani percepiscono e rispondono al mondo che li circonda anche in future ricerche. I ricercatori hanno sviluppato un sensore ottico per mirare a tre aree cerebrali coinvolte nella discriminazione olfattiva canina: l'amigdala, il bulbo olfattivo e l'ippocampo. L'amigdala è responsabile delle risposte emotive agli stimoli. Il bulbo olfattivo è coinvolto nell'elaborazione degli odori e l'ippocampo è associato alla formazione della memoria. L'attrezzatura utilizzata nello studio consisteva in una fotocamera digitale ad alta risoluzione collegata a un computer, oltre a un laser verde. La luce laser, in grado di penetrare il pelo e l'osso del cranio del cane, è stata fatta brillare sulla testa di quattro cani da studio rilassati e bendati, esposti a diversi odori. Queste sostanze sembrano evocare risposte olfattive simili nei cani. Mentre la luce laser veniva riflessa dalle tre aree cerebrali, la telecamera rilevava interferenze come uno schema di "speckle" distinto. La telecamera ha effettuato registrazioni per cinque secondi, ripetute quattro volte per ciascun odore. L'intelligenza artificiale ha analizzato le differenze nei modelli di speckle provenienti dalle diverse regioni cerebrali per creare modelli di come le regioni cerebrali dei cani hanno risposto a ciascun odore. I risultati dello studio hanno evidenziato l'importanza dell'amigdala per la discriminazione olfattiva canina. Ciò suggerisce che potrebbe esserci una componente emotiva nel modo in cui i cani percepiscono il loro ambiente. È noto anche che il gusto e l'olfatto sono collegati alla formazione della memoria e allo stato emotivo negli esseri umani. Poiché i cani sembrano provare risposte emotive agli odori, i metodi di addestramento e le esperienze potrebbero doverne tenere conto. Ad esempio, i cani spesso collegano l'aroma caratteristico dell'ambulatorio veterinario a situazioni tutt'altro che piacevoli. I cani in addestramento per la rilevazione di odori probabilmente trarrebbero beneficio anche dall'essere in uno stato emotivo positivo quando sono esposti agli odori di addestramento. Questa ricerca potrebbe persino aprire la strada allo sviluppo di attrezzature specializzate per il rilevamento e la traduzione delle risposte olfattive dei cani. Attrezzature mobili che funzionano rapidamente potrebbero permetterci di interpretare ciò che i nasi dei cani stanno dicendo loro in tempo reale. Questo non è così inverosimile come potrebbe sembrare. Se avete visto il film Disney Up, probabilmente ricorderete Dug, il cane che indossava un collare traduttore di latrati. Ebbene, gli scienziati hanno sviluppato un vero collare che afferma di dirti cosa significano le vocalizzazioni del tuo cane. È difficile dire quanto sia preciso senza analizzare i dati su cui è stata addestrata l'intelligenza artificiale del collare, ma il database è in crescita man mano che più cani utilizzano i collari. Se i collari si dimostrassero accurati, potrebbe non passare molto tempo prima che la tecnologia indossabile possa dirci esattamente cosa stanno dicendo e odorando i nostri cani. Comprendere il mondo olfattivo dei nostri cani è un passo entusiasmante verso una comprensione più profonda dei nostri compagni animali e del modo in cui interagiscono con il mondo che condividiamo.