Köpekler Dünyayı Nasıl Algılıyor? Her Şey Burunla Başlar

Köpekler kokuları algılamaya hazırdır. Ortalama bir köpeğin burnunda 10 milyondan fazla koku reseptörü bulunurken, insanların burnunda bu sayı sadece 6 milyondur.

Bu da köpek burnunun kokuları algılamada bizden 10.000 kat daha iyi olmasını sağlar. Çok küçük miktarlardaki kokuları tespit edebilirler. Örneğin, adli tıp köpekleri 0.01 mikrolitre benzini tespit edebilir. Bir mikrolitre bir litrenin milyonda biridir.

İnsanlar köpeklerin koku alma süper güçlerini çeşitli şekillerde kullanmışlardır ve bu da 40.000 yıldır birlikte yaşadığımız köpek dostlarımızla geliştirdiğimiz derin ilişkiye hiç şüphesiz katkıda bulunmuştur.

Köpekler hala avlanma ortağımız olarak bize katılıyor ve yiyecekleri kokluyor. Yasa dışı maddeleri bulmak için suçla mücadele ekiplerinin hayati üyeleri olarak, hastalık tespiti için tıbbi meslektaşlarımız olarak ve nadir ve nesli tükenmekte olan türleri bulmak için koruma çabalarının ortakları olarak yanımızda çalışıyorlar.

Köpeklerin doğal koku dedektörleri olarak yaygın bir şekilde kullanılmasına rağmen, köpeklerin kokuları nasıl yorumladıkları ve içinde yaşadıkları dünyayı nasıl algıladıkları konusunda büyük ölçüde bilgisiz kalıyoruz.

Köpeklerin belirli kokulara maruz kaldıklarında beyin aktivitelerini araştırmak, hangi beyin bölgelerinin koku algılama ile ilişkili olduğunu belirlemeye yardımcı olabilir. Bu da bilim insanlarının köpeğin neler yaşadığını anlamasına yardımcı olarak koku alan köpeklerin seçimini ve eğitimini geliştirmemize yardımcı olabilir.

Şimdiye kadar bilim insanları köpeklerin beyinlerini incelemek için pahalı ekipmanlara ve köpeklerin hareketsiz kalmasını gerektiren araştırma yöntemlerine ihtiyaç duyuyordu. Bu da uzun süre hareketsiz kalmakta zorlanabilecek aktif çalışan köpeklerin beyinleri hakkında daha az şey bildiğimiz anlamına geliyor.

Ancak, köpek ırklarının eğitim ve koku alma becerilerinde farklılıklar olduğundan, hareketsiz oturmayla başa çıkabilen köpeklerden elde edilen verileri basitçe uygulayamayız.

 

Kokuları Algılama

Bu makalenin başında bahsettiğim son çalışma, köpek beyninin kokuya nasıl tepki verdiğini araştırmak için yeni, ucuz ve invazif olmayan bir yöntem kullanıyor. Araştırmacılar, AI benek deseni analizi olarak bilinen bu yöntemin, köpek beyinlerinin kokulara nasıl tepki verdiğini ve bunun gelecekteki araştırmalarda köpeklerin çevrelerindeki dünyayı nasıl algıladıkları ve tepki verdikleri için ne anlama geldiğini belirlememize yardımcı olacağını düşünüyor.

Araştırmacılar, köpeklerin koku ayrımında rol oynayan üç beyin bölgesini hedef alan bir optik sensör geliştirdi: amigdala, koku soğanı ve hipokampus. Amigdala, uyaranlara verilen duygusal tepkilerden sorumludur.

Koku alma soğanı koku işleme ile ilgilidir ve hipokampus hafıza oluşumu ile ilişkilidir.

Çalışmada kullanılan ekipman, bir bilgisayara bağlı yüksek çözünürlüklü bir dijital kamera ve yeşil bir lazerden oluşuyordu. Köpek kürküne ve kafatası kemiğine nüfuz edebilen lazer ışığı, alkol, marihuana, mentol ve sarımsak olmak üzere dört farklı kokuya maruz bırakılan dört rahat, gözleri bağlı çalışma köpeğinin kafalarına tutuldu. Bu maddelerin hepsinin köpeklerde benzer koku alma tepkileri uyandırdığı görülmektedir.

Lazer ışığı üç beyin bölgesinden yansıdıkça, kamera paraziti belirgin bir “benek” deseni olarak algıladı. Kamera, her koku için dört kez tekrarlanan beş saniyelik kayıtlar yaptı.

Yapay zeka, köpeklerin beyin bölgelerinin her bir kokuya nasıl tepki verdiğine dair modeller oluşturmak için farklı beyin bölgelerinden gelen benek desenlerindeki farklılıkları analiz etti.

 

Sadece Koklamak Değil

Çalışma sonuçları, köpeklerin koku ayırt etmesinde amigdalanın önemini vurgulamıştır. Bu da köpeklerin çevrelerini algılamalarında duygusal bir bileşen olabileceğini düşündürmektedir. Tat ve koku algılamanın insanlarda da hafıza oluşumu ve duygusal durumla bağlantılı olduğu bilinmektedir.

Köpekler kokulara duygusal tepkiler veriyor gibi göründüğünden, eğitim yöntemlerinin ve deneyimlerinin bunu dikkate alması gerekebilir. Örneğin, köpekler genellikle veteriner cerrahisinin karakteristik aromasını eğlenceli olmayan durumlarla ilişkilendirir.

Koku tespiti için eğitilen köpekler de muhtemelen eğitim kokularına maruz kaldıklarında olumlu bir duygusal durumda olmaktan fayda sağlayacaktır.

Bu araştırma, köpeklerin koku tepkilerini tespit etmek ve tercüme etmek için özel ekipman geliştirmenin yolunu bile açabilir. Hızlı çalışan mobil ekipmanlar, köpeklerin burunlarının onlara gerçek zamanlı olarak ne söylediğini yorumlamamıza olanak sağlayabilir.

Bu kulağa geldiği kadar uzak bir ihtimal değil. Disney filmi Up'ı izlediyseniz, muhtemelen havlama çeviri tasması takan köpek Dug'ı hatırlarsınız. Bilim insanları, köpeğinizin çıkardığı seslerin ne anlama geldiğini size söylediğini iddia eden gerçek bir tasma geliştirdi.

Tasmanın yapay zekasının eğitildiği verileri analiz etmeden ne kadar doğru olduğunu söylemek zor, ancak daha fazla köpek tasmaları kullandıkça veri tabanı büyüyor. Tasmaların doğruluğu kanıtlanırsa, giyilebilir teknolojinin köpeklerimizin tam olarak ne söylediğini ve kokladığını bize söylemesi çok uzun sürmeyebilir.

Jacqueline Boyd, Hayvan Bilimi Kıdemli Öğretim Görevlisi, Nottingham Trent Üniversitesi

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.