Вы, вероятно, слышали, что обоняние не так уж важно. В конце концов, по сравнению с собакой или даже мышью, обонятельная система человека занимает не так уж много места. А когда вы в последний раз нюхали землю вместе со своим собачьим компаньоном? В обзоре, опубликованном в журнале Science, нейробиолог Джон Макганн из Университета Ратгерса в Нью-Брансуике, штат Нью-Джерси, утверждает, что миф о несущественном носе — это огромная ошибка, из-за которой ученые пренебрегают исследованиями важнейшей и загадочной части нашего разума. Science связался с МакГанном, чтобы узнать больше о том, почему он считает, что наши носы знают больше, чем мы думаем. Обратите внимание, что интервью вышло до пандемии КОВИДа-19.

Многие из нас полагают, что наше обоняние почти беспомощно, особенно по сравнению с другими животными. Откуда взялась эта идея?

Я проследил эту историю до анатомиста и  антрополога 19 века Поля Брока, который заинтересовался сравнением мозгов различных животных. По сравнению с обонятельными луковицами, остальная часть человеческого мозга очень большая. Поэтому если смотреть на целые мозги, то луковицы выглядят как крошечные второстепенные детали, но если смотреть на мышь или крысу, то их обонятельная луковица кажется довольно большой. Можно почти простить Брока за то, что он думал, что для человека обонятельные луковицы не имеют значения, потому что они выглядят такими сравнительно маленькими.

Брока считал, что ключевой составляющей свободы воли является отсутствие принуждения к действиям со стороны запахов. Он считал, что запах — это почти грязная, животная вещь, которая принуждает к поведению. Запах заставляет животных заниматься сексом друг с другом. Поэтому он отнес людей к категории, не обоняющих – не потому, что они не могут чувствовать запахи, а потому, что у нас есть свобода воли и мы можем решать, как реагировать на запахи. Эта идея была подхвачена Зигмундом Фрейдом, который рассматривал обоняние как животное, которое должно быть оставлено, когда человек становится взрослым и рациональным. Так в психологии, философии и антропологии появились все эти различные пути, ведущие к предположению, что у человека нет хорошего обоняния.

Итак, какие доказательства должны заставить нас поставить под сомнение эти ранние предположения?

Уникальное исследование, проведенное несколько лет назад, подсчитало, что мы можем различать триллион различных запахов. В другом исследовании в Калифорнийском университете Беркли, ученые проложили тропу из запахов на поле. Затем они завязали глаза студентам и дали им наушники, чтобы они не могли использовать никакие другие органы чувств, кроме обоняния. Они обнаружили, что студенты вполне способны идти по следу запаха, проложенному в поле. В исследовании не проводились соревнования между людьми и собаками. Я думаю, собаки могли бы победить, но все же в зависимости от запаха. Главное, что это исследование показывает, что пределы человеческого обоняния еще не изучены.

Что люди хорошо чувствуют по запаху?

Если вы исследуете обычные запахи, которые могут быть даже очень похожи друг на друга, вы заметите, что люди будут наиболее чувствительны к одному, а собаки — к другому. Это необъяснимо без дополнительных данных. Но есть одна работа, в которой показан компонент запаха человеческой крови, к которому люди очень чувствительны.

Кровь? Но я никогда не замечал за собой способности чувствовать запах крови. Говорит ли это нам что-нибудь о том, что обоняние работает иначе, чем другие органы чувств?

Каждое чувство уникально и имеет свои особенности, ошибки и особенности в человеческом мозге. Одна из особенностей обоняния заключается в том, что обонятельная информация не проходит через «коммутатор», называемый таламусом, на пути к другим «думающим» областям мозга. Она поступает из носа в обонятельную луковицу, а оттуда непосредственно в обонятельную мозга, а также в такие места, как миндалина и гиппокампальная формация, которые участвуют в эмоциях и памяти. Очень часто запахи вызывают сильные воспоминания. Есть предположение, что это может быть связано подключением различных отделом мозга.

Другой фактор заключается в том, что природа запаха очень синтетическая. Большинство запахов в реальном мире — это смеси множества химических веществ. Чашка кофе содержит около 150 различных химических веществ… которые вы можете почувствовать. Но у вас нет 150 измерений восприятия — вы просто чувствуете запах кофе. Вы не можете думать о нем или обозначить его так же легко, как вы можете описать чашку, в которой находится кофе, или музыку, которая играет на заднем плане.

Итак, если мы не осознаем свое обоняние так, как осознаем свое зрение, почему оно должно нас волновать?

Многие люди теряют обоняние, и они действительно чувствуют это. Появляется все больше доказательств того, что потеря обоняния влияет на общее психологическое благополучие. Существуют некоторые ассоциации с депрессией и изменением чувства привязанности к другим людям. Но когда вы приходите к врачу и говорите: «Я потерял обоняние», врач обычно пожимает плечами и говорит: «Это очень плохо». На самом деле с этим мало что можно сделать, и нет большого понимания того, что является причиной этого.

Теперь, когда мы ведем эту беседу, как вы думаете, изменится ли заблуждение о том, что люди плохо чувствуют запахи?

Оно просуществовало 150 лет. Частично это связано с тем, что, если что-то попадает в учебники, его очень трудно вывести обратно.

Источник

Пандемия изменила то, как люди хотят, чтобы пахли они сами, их одежда и их дома. Скоро это будет решать искусственный интеллект.

До пандемии в Америке было популярно пахнуть сладко: растущая тенденция к использованию фруктовых или карамельных, ароматов в потребительских товарах, таких как шампунь или стиральный порошок, стала заметной. Что именно послужило толчком к появлению этого запаха, неясно.

Но есть признаки сдвига. Пандемия Ковид-19 изменила то, как люди хотят, чтобы пахли они сами, их одежда и их дома, и не только в Америке. Теперь люди хотят верить, что все, к чему они прикасаются, безупречно чисто, даже антисептически. Вяжущая вездесущность спирта для растирания закрепилась в общественном обонятельном сознании, сидя рядом с цитрусовыми, ментоловыми и тому подобными запахами в качестве символа гигиены.

Запахи, которые нравятся людям, постоянно меняются — скорее постепенно, чем сейсмически, но с огромными последствиями для бизнеса. Редко мы задумываемся о том, как сильно пахнет наша окружающая среда и продукты, которые мы в ней потребляем. Но почти все пахнет.

На окраине Женевы, между пригородами Вернье и Сатиньи, находится доказательство того, насколько прибыльными могут быть запахи. Это «Силиконовая долина запахов», — говорит Жильбер Гостин, генеральный директор компании Firmenich, одной из двух расположенных здесь компаний, которые доминируют в мире запахов. Другая — Givaudan. IFF, третий гигант сектора, базируется в Нью-Йорке.

Как Givaudan, так и Firmenich имеют 10-летний совокупный годовой темп роста доходов около 5 процентов. Пандемия почти не повлияла на этот показатель.

Обе компании жестко конкурируют между собой. Запаховый шпионаж реален, а клиентура компаний окружена кодексом молчания. И Givaudan, и Firmenich любят хвастаться своим технологическим мастерством и умными вещами, которые они делают. Это относится и к продуктам питания, за что веганы всего мира должны сказать им большое спасибо. Firmenich любит хвастаться тем, что в 2020 году благодаря своим подсластителям и усилителям вкуса удалила из продуктов питания 1,2 млрд. калорий.

Усилия, на которые они идут, требовательны, почти как у Вилли Вонки. В их лабораториях под Женевой есть целые комнаты, заполненные десятками стиральных машин, в которых различные моющие средства и ароматы испытываются на регулируемых комплектах нижнего белья, полотенец и футболок. В других комнатах стоят сушильные стеллажи, чтобы увидеть, как пахнут новые ароматы при высыхании белья.

Но настоящее преимущество этих компаний заключается в том, что они знают, чего хотят их клиенты. Когда речь идет о том, чтобы опередить медленные, скрытые изменения в желаниях глобальных потребителей в отношении запахов, данные бесценны.

В прошлом месяце компания Firmenich запустила свой портал scentmate.  Клиентам больше не нужно общаться с дорогим парфюмером, чтобы выяснить, как должна пахнуть их новая свеча, стиральный порошок или увлажняющий крем. Они могут просто загрузить на портал свои предпочтения, и алгоритм выдаст рекомендации.

Это особенно актуально в условиях глобализации, которая является ключевым фактором роста сектора. Все большее значение приобретает степень адаптации продукции к местным культурным вкусам и ожиданиям. Ароматы, напоминающие о высушенной на воздухе одежде и городском пейзаже, могут быть совсем другими в Англии, чем, скажем, в Таиланде.

Поэтому портал позволяет клиентам указывать и другие факторы, такие как география и цена, чтобы рекомендовать ароматы в соответствии с потребностями. Это подкрепляется постоянным потоком данных о потребителях, собранных с помощью панелей тестирования по всему миру. Компания Givaudan также считает, что данные и оцифровка жизненно важны для преобразования способов подачи и продажи своих ароматов.

Эти большие данные о запахах могут показать, например, что гвоздика становится более популярным ароматом среди хипстеров восточного Лондона в элитной косметике — и что исторически этот рынок лидирует в предпочтениях ароматов в Берлине среди аналогичной демографической группы.

Все это не означает, что искусство парфюмеров закончилось. В тонком аромате носы парфюмеров Силиконовой долины должны находить все более необычные и агрессивные запахи. Уникальность и оригинальность являются признаками элитного статуса. Настолько, что даже «животные» и «фекальные» запахи проникают — пусть и в небольших количествах — в новые дорогие ароматы, сказал мне один парфюмер. Scentmate не смог этого предсказать.

Это также может рассказать нам о том, как ИИ и большие данные будут влиять на нашу жизнь в более широком смысле. В будущем большой социальный разрыв может произойти между теми, кто может позволить себе быть оригинальным, и теми, чьи вкусы формируются алгоритмами.

Источник 

Чувства вкуса и обоняния работают согласованно. Обоняние жизненно важно для здоровья человека не только потому, что вдыхание приятных ароматов может обеспечить комфорт и снять стресс с помощью ароматерапии и помочь вызвать важные воспоминания, но и потому, что обоняние позволяет человеку определить опасность дыма, газа, испорченных продуктов и многого другого. Национальный институт по проблемам старения утверждает, что с возрастом обоняние может ослабевать, и это также влияет на вкус. Клиника Майо говорит, что некоторая потеря вкуса и обоняния является естественной и может начаться уже в 60 лет.

У взрослого человека около 9000 вкусовых рецепторов, воспринимающих сладкий, соленый, кислый, горький и вкус умами, или вкус глутаматов. Многие вкусовые ощущения связаны с запахами, которые начинаются с нервных окончаний в слизистой оболочке носа. Medline сообщает, что с возрастом количество вкусовых рецепторов уменьшается, а оставшиеся вкусовые рецепторы могут начать сокращаться. Чувствительность к пяти вкусам также начинает снижаться. Это может затруднить различение вкусов.

Аналогичным образом, особенно после 70 лет, обоняние может ослабевать из-за потери нервных окончаний и уменьшения количества слизи в носу. В сочетании с сокращением этих важных сенсорных нервов в носу и на языке потеря обоняния и вкуса может сильно повлиять на повседневную жизнь.

Изменения в этих чувствах могут способствовать появлению чувства депрессии, снижению удовольствия от еды и вызвать вредные состояния, такие как экстремальная потеря веса из-за отсутствия интереса к еде или проблемы, связанные с чрезмерным употреблением соли или сахара.

Хотя в этом часто виновато старение, потеря обоняния и вкуса также может быть связана с ранними симптомами болезни Паркинсона или болезни Альцгеймера. Лечение рака, лекарства, недостаток слюны, простуда, грипп и другие факторы могут способствовать потере чувствительности. Изменение лекарств или лечения может помочь.

И, конечно же, надо тренировать свое обоняние, и делать это самым эффективным образом, как предлагаем мы.

«В конце концов, важны не годы жизни. А жизнь в ваших годах». Авраам Линкольн

Источник

Нарушения обоняния, в том числе фантомные запахи и отсутствие запаха, могут быть признаком серьезных проблем со здоровьем.

В эпизоде «Безумцев» 2009 года персонаж с серьезными проблемами со здоровьем — инсультом и слабоумием — таинственным образом почувствовал запах апельсинов, поедая шоколадное мороженое. Вскоре после этого мужчина умирает, стоя в очереди.

Был ли запах фантомного апельсина предупреждением о неминуемой гибели?

«Это возможно», — говорит доктор Алан Хирш из Чикагского фонда изучения запаха и вкуса.

«В любом случае фантомный запах может означать что-то серьезное», — говорит психиатр и признанный на национальном уровне эксперт по запаху и вкусу. «Это абсолютно необходимо проверить. Это может быть опухоль, это первое место в вашем списке вещей, которые следует исключить, но это также может быть киста или какой-либо инфекционный агент, расположенный в той области мозга, где обрабатывается запах».

Кратковременные эпизоды фантомных запахов или фантомии — запаха чего-то, чего нет, могут быть вызваны эпилепсией или травмой головы. Фантосмия также связана с болезнью Альцгеймера, а иногда и с началом мигрени.

Но обычно мозг не вызывает в воображении запаха чего-то сладкого.

«Обычно это более неприятные вещи или запахи, которые трудно описать», — говорит Хирш. Чаще всего обонятельные галлюцинации включают в себя множество неприятных запахов. Больные сообщают о запахе сероводорода (тухлых яиц), плохих духах, мусоре, утечке газа, мокрой собаке, резком запахе тела или испорченной рыбе, или фекалиях. Мозг может вызывать такие отвратительные запахи вместо приятных, потому что люди очень рано на этапе эволюции научились избегать ядовитых запахов ради выживания.

«Я думаю, что большая часть мозга представлена ​​неприятными запахами, чем хорошими запахами», — говорит Хирш.

Нарушения обоняния не так уж редки. Согласно опросу 1994 года, 2,7 миллиона американцев имеют какие-либо проблемы с обонянием, включая аносмию (неспособность обонять); гипосмия (снижение обоняния); паросмия (искаженное восприятие, вместо цветов пахнет тухлым мясом) и фантосмия. Еще 1,1 миллиона человек имеют проблемы со вкусом (запах и вкус неразрывно связаны), включая агевзию (неспособность ощущать вкус); гипогевзия (снижение вкусовой способности) и дисгевзия (искаженная вкусовая способность).

Обоняние несуществующих запахов может ощущаться как одной или обеими ноздрями, и могут продолжаться в течение нескольких часов, нескольких дней или нескольких недель. В некоторых случаях, например, у 35-летней новозеландской женщины, все пахло отвратительно неприятно в течение 17 лет..

В другом случае женщина испытала череду неприятных фантомных запахов — от сырой земли до горелого перца чили. Когда ничего не помогло, она решила просто научилась жить с этим и избегать неприятных запахов.

«Часто люди значительно теряют в весе, потому что не могут выносить любой вкус», — говорит Хирш.

Кроме того, врачи часто рассматривают это как психиатрическую проблему, и пациенты посещают в среднем семь врачей, прежде чем получить помощь, говорит Хирш. Ирония заключается в том, что у некоторых людей с фантосмией в результате их состояния действительно могут развиться психические расстройства, депрессия или суицидальное поведение.

«Примерно половина моих пациентов, которые обратились за операцией по поводу своих искажений, когда-то думали о самоубийстве из-за безнадежности жизни, в которой вся еда пахла испорченным мясом или хуже», — сказал доктор Дональд Леопольд из лтделения отоларингологии Медицинского центра Университета Небраски.

Иногда люди думают, что вонь исходит от них самих, что может привести к состоянию, известному как навязчивое обонятельное расстройство. Людям кажется, что от их тела исходит непереносимая воню, они часто моются и могут прекратить вообще общаться с другими людьми, и не покидать дома. В результате этого у них может развиться вторичное психиатрическое расстройство.

Медицинские тесты, такие как МРТ, компьютерная томография и ЭЭГ, могут обнаружить физиологические причины, такие как опухоль, инфекция носовых пазух и эпилепсию, но некоторые пациенты никогда не понимают, почему их внезапно захлестывает запах мусора, гниющей рыбы, сгоревшего кофе или сыра.

«Даже первые симптомы СПИДа могут проявляться в виде потери запаха», — говорит Хирш. «Или это может быть что угодно, от авитаминоза до болезни Альцгеймера, гипотиреоза, травмы головы, инсульта, диабета, лекарств и проказы».

Один из быстрых способов проверить, ухудшилось ли ваше обоняние, — это попробовать два вида мороженого: ванильное и шоколадное, с закрытыми глазами. Хирш говорит, что 90% вкуса – это запах, и если не заметите разницы между ними, значит что-то не так с обонянием.

Источник: NBC News   July 10, 2018

Кажется, эта загадка раскрыта.

Мы все знаем, как случайный запах мгновенно переносит нас в прошлое — в какое-то место детства, или к какому-то человеку, с которым ассоциируется этот аромат. Мы даже может чувствовать теплоту рук того человека, ослепительные лучи утреннего солнца, музыку которая тогда играла.

Международная группа ученых во главе с Кристиной Зелано из Медицинской школы Фейнберга Северо-Западного университета в США использовала томографию, чтобы выяснить, почему определенные области мозга, такие как гиппокамп, сильнее связаны с обонянием, чем с любым другим чувством. Они убедительно показали, что наши обонятельные пути связаны с гиппокампом сильнее каких-либо других органов чувств (Zhou et al., 2021)

«Во время эволюции, — объясняет Зелано, — люди испытали глубокое расширение неокортекса, которое реорганизовало доступ к сетям, организующим память». По сути, все другие чувства перенаправлялись по мере расширения участков нашего мозга, но обоняние оставалось напрямую связанным с гиппокампом. Или, как более научно выразилась Зелано: «Зрение, слух и осязание — все перенаправляется в мозгу по мере расширения неокортекса, соединяясь с гиппокампом через кору-посредник, а не напрямую. Наши данные свидетельствуют о том, что обоняние не подвергалось этому изменению маршрута, а вместо этого сохраняло прямой доступ к гиппокампу».

Это объясняет, насколько важно обоняние для нашего благополучия, и что оно влияет на нашу повседневную жизнь даже в большей степени, чем предполагалось ранее. Это приближает нас к понимаю, почему обоняние так связано с депрессией.

Источник: https://newatlas.com/science/olfactory-smell-memory-hippocampus-connectivity-evolution/

Zhou, G., Olofsson, J. K., Koubeissi, M. Z., Menelaou, G., Rosenow, J., Schuele, S. U., Xu, P., Voss, J. L., Lane, G., & Zelano, C. (2021). Human hippocampal connectivity is stronger in olfaction than other sensory systems. Progress in Neurobiology, 201, 102027. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2021.102027

Каждый четвертый американец старше 40 лет в той или иной степени страдает аносмией, или потерей обоняния. Это может повлиять на все — от аппетита, формирования памяти, полового влечения до риска психических заболеваний.

В первые дни пандемии один, казалось бы, менее тяжелый, но тем не менее тревожный симптом постоянно попадал в заголовки газет: аносмия, или полная потеря обоняния. Однако это было несколько неправильное название симптома, с которым сталкивались многие пациенты с COVID-19. Согласно нескольким исследованиям, потеря обоняния, о которой сообщалось в связи с COVID-19, чаще всего была гипосмией, или частичной потерей.

Многие люди с якобы легкой формой COVID часто отмечали потерю обоняния как единственный симптом. Хотя то, что в течение нескольких недель ваша еда на вкус напоминает картон, может показаться не таким уж плохим, значительный процент пациентов с COVID еще не полностью восстановили свое обоняние, и это существенно влияет на их повседневную жизнь.

«Мы видим довольно много людей с COVID с длительной потерей обоняния через шесть-восемь месяцев, и мы не знаем, какая часть населения будет иметь постоянную потерю обоняния», — говорит доктор Ричард Доти, директор Центра обоняния и вкуса при Пенсильванском университете.

Потеря обоняния на неопределенный срок может нанести вред как физическому, так и психическому здоровью в долгосрочной перспективе. Например, поскольку нарушение функции обоняния может также повлиять на способность чувствовать вкус, это может привести к перееданию или недоеданию, что может стать причиной множества заболеваний, связанных с весом.

Паросмия, или искажение обоняния, – еще один симптом, связанный с обонянием, который часто отмечают пациенты с COVID-19, также является известным катализатором тяжелых психических заболеваний, таких как депрессия и шизофрения. «Почти у трети людей наблюдаются некоторые психиатрические последствия, связанные с COVID», — говорит Доти.

Кроме того, существует проблема безопасности. Люди, которые не могут нормально чувствовать запахи, могут не знать, когда в их доме утечка газа или пожар. На самом деле, непропорционально большое количество пожилых людей умирает от случайного отравления газом, потому что у трех из четырех человек старше 80 лет обоняние значительно ослаблено, говорит Доти. Одно исследование показало, что у пожилых людей с плохим обонянием риск умереть в течение десяти лет на 46 процентов выше, чем у людей без потери обоняния.

Потеря обоняния также может изменить химию мозга таким образом, что это может повлиять на рациональное мышление, эмоциональную обработку и двигательный контроль. Оно играет важную роль в формировании воспоминаний и чувства влечения благодаря воздействию феромонов на мозг.

«Феромоны могут вызывать агрессию, страх, но также и влечение», — говорит доктор Сурда Павол, профессор кафедры оториноларингологии Университетской больницы Гая и Святого Томаса в Лондоне, Великобритания. «Поэтому отсутствие обоняния и вкуса может привести к потере либидо и уверенности в себе».

COVID-19 – далеко не единственная напасть, которое может привести к длительной потере обоняния. Каждый четвертый американец старше 40 лет в той или иной степени теряет обоняние по целому ряду причин — от аутоиммунных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона, до воздействия опасных химических веществ на работе. Так что эпидемия болезни носа не исчезнет, как только пандемия отойдет на второй план.

Другие вирусы, например, обычная простуда, могут даже навсегда повлиять на функцию обоняния. Мы часто видим людей в возрасте 40 лет, которые говорят: «Да, у меня была ужасная простуда, я справился с ней, это было шесть месяцев назад, а еда до сих пор не имеет вкуса», — объясняет Доти.

Потеря обоняния, вызванная вирусами, обычно происходит внезапно, в то время как аутоиммунные заболевания или токсины окружающей среды вызывают более постепенную потерю. Ученым пока неясно, как именно COVID-19 нарушает функцию обоняния, но есть обнадеживающие новости для тех, кто уже давно перешел от потери обоняния к его искажению. По словам Павола, это «отражает восстановление или перепрограммирование обонятельных сенсорных нейронов».

Существует ряд различных методов лечения людей с частичной потерей обоняния с разной степенью успеха. Назальные стероиды могут быть полезны, как и хирургическое вмешательство, если потеря вызвана структурной блокадой. Полную потерю обоняния восстановить труднее. Доти говорит, что у пациентов, которые приходят в его клинику с аносмией, чуть более 10 процентов шансов вернуться к нормальному обонянию.

Тренировка обоняния – это терапия, часто пропагандируемая в мире здоровья носа, которая заключается в попытке стимулировать обонятельные рецепторы сильными запахами, такими как эвкалипт, гвоздика и даже аммиак. Однако это требует усилий и упорства, а врачи часто идут на поводу у пациента и не рекомендуют это.

Тем временем доктор Даниэль Коэльо из Школы отоларингологии Университета Содружества Вирджинии разрабатывает кохлеарный назальный имплантат – как слуховой аппарат, но для носа. Коэльо — специалист по ушам, и его специализация — традиционные кохлеарные имплантаты. Он работал над этой технологией еще до начала пандемии, но, когда потеря обоняния стала преобладающим симптомом, их исследования пошли в гору.

«Мы начали понимать, что эта технология невероятно актуальна для исследований, которые мы проводили, разрабатывая лечение потери обоняния», объясняет он.

Стимулировать рецепторы в обонятельной луковице гораздо сложнее, чем в ухе, поэтому команда Коэльо работала с исследователями из Массачусетского университета, разрабатывая подробные карты обонятельных путей в мозге. Другая группа в Великобритании создает химические датчики для устройства, а еще одна группа работает над тем, где и как его разместить. В настоящее время испытания на людях ожидаются через три-пять лет.

Врачи, работающие в области обоняния, видят в COVID-19 положительную сторону — он привлек внимание к их исследованиям, которые давно назрели. «Исследования обоняния никогда не былы популярными как слух или зрение, отчасти потому, что у нас нет эквивалента слухового аппарата или очков для людей с проблемами обоняния», — говорит Доти.

Когда-нибудь в недалеком будущем это может перестать быть проблемой.

Hirschlag, А. (2021). Your Sense of Smell Is Linked to Your Overall Health, Discover, 4 June 2021. Ссылка.

Тест на основе запаха пара, исходящие от образцов крови, смог отличить доброкачественные клетки от клеток рака поджелудочной железы и яичников с точностью до 95%, говорится в новом исследовании.

Результаты показывают, что инструмент, использующий искусственный интеллект и машинное обучение для расшифровки смеси летучих органических соединений (ЛОС), выделяемых клетками в образцах плазмы крови, может служить неинвазивным методом скрининга для выявления труднообнаруживаемых видов рака, таких как рак поджелудочной железы и яичников.

«Это раннее исследование, но результаты очень многообещающие», — говорит А.Т. Чарли Джонсон, профессор физики и астрономии в Пенсильванском университете. «Полученные данные показывают, что мы можем выявлять эти опухоли как на поздних, так и на самых ранних стадиях, что не может не радовать. При надлежащей разработке для клинических условий это может стать тестом, который проводится при стандартном заборе крови, что может быть частью ежегодного медосмотра».

Электронная система обоняния – «электронный нос», оснащена наносенсорами, откалиброванными для определения состава летучих органических соединений, которые выделяют все клетки. Предыдущие исследования ученых показали, что ЛОС, выделяемые из тканей и плазмы крови больных раком яичников, отличаются от тех, что выделяются из образцов пациентов с доброкачественными опухолями.

Среди 93 пациентов, включая 20 пациентов с раком яичников, 20 пациентов с доброкачественными опухолями яичников и 20 сопоставимых по возрасту контрольных групп без рака, а также 13 пациентов с раком поджелудочной железы, 10 пациентов с доброкачественными заболеваниями поджелудочной железы и 10 контрольных групп, датчики паров различали ЛОС от рака яичников с точностью 95% и рака поджелудочной железы с точностью 90%. Инструмент также правильно определил всех пациентов (всего восемь) с раком на ранней стадии.

Подход технологии распознавания образов похож на то, как работает обоняние человека, когда отчетливая смесь соединений сообщает мозгу, что он чувствует запах. Инструмент был обучен и протестирован, чтобы идентифицировать модели ЛОС, более связанные с раковыми клетками, и клетки из здоровых образцов крови за 20 минут или меньше.

«Первые прототипы коммерческих устройств, способных обнаруживать рак по жидкостям и парам, будут готовы в ближайшее время и предоставлены этим исследователям из Пенсильвании для дальнейшей работы», — говорит Ричард Пострел, генеральный директор и главный инновационный директор VOC Health. Работа команды с Пострелом привела к улучшению скорости обнаружения в 20 раз.

Исследователи также получили грант на разработку портативного устройства, способного определять характерный «запах» людей с COVID-19, который основан на технологии обнаружения рака, примененной в данном исследовании.

Источник