Il linguaggio che il cervello usa per percepire gli odori può essere compreso e almeno in parte riprodotto con tecniche di intelligenza artificiale: lo ha dimostrato un gruppo di ricercatori dell’Istituto italiano di tecnologia (IIT) e della New York University.
Illustrato in un articolo su Science, lo studio del team internazionale ha evidenziato che è possibile indurre dei soggetti a percepire un odore virtuale grazie a tecniche di intelligenza artificiale che permettono di decodificare gli schemi di segnali neurali associati alla percezione degli odori e di usarli per ingannare il cervello.
Lo studio, condotto su topi di laboratorio, ha fatto sì che le cavie sentissero un odore che non corrisponde ad alcuna sostanza presente nell’ambiente. E questo grazie a un algoritmo di apprendimento automatico che riesce a registrare e interpretare i complessi schemi di attività del bulbo olfattivo, la regione cerebrale che elabora gli stimoli odorosi, in particolare delle strutture chiamate glomeruli.
Una volta addestrato questo algoritmo, gli autori hanno provato a “parlare” lo stesso linguaggio del cervello: l’idea era elaborare per via matematica un odore virtuale, e trasmetterlo a un cervello per verificare se venisse percepito come reale. Per lo studio ci si è avvalsi di topi ingegnerizzati con tecniche di optogenetica, che permettono di attivare specifiche aree cerebrali con opportuni segnali di luce.
I dati così ottenuti hanno dimostrato che l’algoritmo permette di produrre caratteristiche neurali spaziali e temporali che, una volta combinate, rappresentano una sorta di codice di come il cervello converte gli input sensoriali nella percezione di un odore.
«Lo studio – ha spiegato Stefano Panzeri dell’Istituto italiano di tecnologia – dimostra per la prima volta come l’alfabeto del cervello combina e organizza la sequenza temporale dell’attivazione di diversi gruppi di neuroni posizionati in diverse parti del cervello. Allo stesso modo in cui l’alfabeto scritto o quello musicale combinano in una sequenza temporale diverse lettere o note per generare il significato di una frase o il piacere di una canzone».
Fonte: science.sciencemag.org