以色列團隊揭開犬類超級嗅覺之謎
破解狗鼻子的祕密：巴伊蘭大學為救援、醫療與治安應用開啟新篇章
狗的鼻子到底有多靈？牠們能藉由嗅覺幫助人類協尋失蹤人口、偵測違禁品，甚至嗅出人體疾病。然而，狗的大腦究竟是如何解讀這些複雜氣味的？來自以色列巴伊蘭大學（Bar-Ilan University）的研究團隊，近期發表一項突破性成果，首度利用光學感測技術，即時觀察犬類大腦如何解讀氣味，為未來應用於司法偵查、醫療診斷與搜救行動等開啟嶄新篇章。
看見狗的大腦如何聞氣味
這項實驗首創非侵入式的光學偵測系統，能遠端追蹤狗在辨識不同氣味時的大腦活動。研究同時監測三個關鍵腦區：主掌氣味辨識的嗅球（olfactory bulb）、涉及記憶的海馬迴（hippocampus），以及處理情緒與決策的杏仁核（amygdala）。
相較於傳統腦部影像技術如功能性磁振造影（fMRI）或腦電圖檢測（EEG）等方法，需讓動物保持靜止或施打鎮定劑，使得人們只能在非自然的情況下觀察動物的反應。而巴伊蘭大學團隊的創新作法，運用雷射散斑成像（speckle pattern detection）與高解析攝影機，即時捕捉大腦的血流變化，使科學家得以在自然情況下「看見」狗在自由活動時，它們的大腦如何辨別氣味。
狗分辨氣味，杏仁核是關鍵
為深入了解狗如何區辨氣味，研究人員讓四種不同犬種分別接觸四種氣味：大蒜、薄荷醇、酒精與大麻。透過機器學習演算法分析腦部訊號，團隊意外發現，過去被認為主要掌管情緒的杏仁核，在氣味分辨中更是扮演核心的角色。
巴伊蘭大學工程學院教授Zeev Zalevsky指出：「我們的研究顯示，杏仁核不僅負責情緒反應與記憶處理，更是狗分辨氣味反應的關鍵腦區。這為未來開發解讀犬類嗅覺認知的技術，奠定了基礎。」
穿戴式偵測器，應用前景廣闊
有了這項發現，研究團隊正積極開發一款可穿戴式裝置，結合微型攝影機與雷射系統，未來能安裝在犬隻頭部，並透過Wi-Fi即時回傳嗅覺反應資料。與現行需訓練狗隻作出特定反應的作法相比，這項技術可直接讀取大腦訊號，不僅更即時，也能拓展應用範圍。
「我們希望打造一款輕量且不影響狗行動的裝置，協助狗在毒品偵測、醫療診斷，甚至於災害現場搜救中，發揮更大效能」，巴伊蘭大學光學研究室Yafim Beiderman博士表示。
更深入理解四足夥伴的心智
這項研究不僅拓展嗅覺科學，也為人類與犬類的協作關係帶來新想像。狗的嗅覺天賦或許遠超我們的理解，透過這項技術，我們終於有機會「看見」狗鼻子背後的故事。
研究成果已刊登於國際期刊《Journal of Biophotonics》，為解碼自然界最迷人的感官系統之一邁開重要的步伐。
資料來源：
https://www.biu.ac.il/en/article/583307
