Три секунды на распознание: крыс научили обнаруживать взрывчатку

Оказывается, крысы могут способствовать укреплению обороноспособности страны. В лабораториях Фонда перспективных исследований (ФПИ) живут самые обычные грызуны, каждый из них – это уникальный датчик, способный обнаружить взрывчатку по едва уловимым запахам в воздухе.

Маруся, белый симпатичный грызун, «работает» в Фонде больше года. Сейчас она спит. Не потому что устала – ученые специально ввели ее в состояние сна, в котором крыса наиболее эффективна.

«Так ее не отвлекают внешние раздражители. И в то же время обоняние работает на все 100%, а мозг анализирует информацию. Мы научились снимать результаты этого анализа и расшифровывать, что превращает крысу в такой детектор запахов, какого мир еще не видел»,– говорит руководитель проекта направления химико-биологических и медицинских исследований Федор Арсеньев.

О необычной чувствительности крыс ходят легенды. Они и с кораблей бегут задолго до крушения, и землетрясения чувствуют… В Сталинграде во время войны крысы стройными рядами выдвигались из города перед каждой бомбежкой. Этот провидческий дар еще предстоит изучить. А вот на феноменальное обоняние грызунов, превосходящее даже собачий нюх, ученые уже давно обратили внимание.

«В отличие от собаки крысы почти слепы. Поиск пищи, предупреждение о приближении хищника – эти задачи они решают в основном с помощью обоняния. За миллионы лет их биологический сенсор развился настолько, что способен улавливать не просто малые, а исчезающие количества вещества в воздухе. Если говорить о взрывчатке, речь может идти о нескольких десятках молекул в объеме пробы воздуха.

Разработанная в ФПИ технология – настоящий прорыв. Маруся у нас не ошибается. Ведь в ФПИ научились вытаскивать информацию прямо из ее головы еще до того, как она сама успела что-то осознать», – объяснил заместитель гендиректора ФПИ, руководитель направления химико-биологических и медицинских исследований Александр Панфилов.

По его словам, каждый запах вызывает реакцию в строго определенных областях мозга. Новая технология позволяет увидеть эту реакцию и расшифровать ее с помощью специального программного обеспечения. Обучение крысы занимает всего несколько дней: приучают к запаху взрывчатки и смотрят, каким образом реагирует ее мозг.

Симбиоз живого организма и техники в одном приборе называется биосенсорной системой. Разработанная технология позволяет выделить один запах из множества. Это кардинально отличает ее от традиционного использования собак.

Запах, например, табака, может сбить собаку со следа. А биосенсорную систему нет – мозг в любом случае зарегистрирует искомое вещество. Ученые ФПИ провели эксперимент с так называемой запаховой матрицей: в бочку поместили окурки сигарет, одеколон, солярку, клей «Момент» и чуть-чуть тротила. Программа в мозге Маруси безошибочно выделила взрывчатку из всего остального.

Маруся спит, а служба идет – система анализирует воздушный поток. Сигналы с датчиков по радио идут на ноутбук, на экране – графики, похожие на ленту кардиограммы.

«Вот это – вдох и выдох, – Федор Арсеньев указывает на один из графиков. А потом переводит карандаш на другой, где относительно прямая линия периодически превращается в резкие колебания. – А здесь видно, что на вдохе Маруся чувствует некий запах. Именно этот участок нужно расшифровать, то есть понять, есть ли среди этих запахов тот, что мы ищем. И если в гамме запахов будет хоть немного взрывчатки, мы это сразу увидим».

Наверное, в будущем в аэропортах будут «работать» сотни обученных крыс – вентиляторы забирают воздух над чемоданами и доставляют его к мордочкам спящих животных. На сегодняшний день биосенсорная система прошла целый цикл испытаний. Пока ее опробовали применительно к взрывчатке и наркотикам, но в будущем, возможно, крысиный нюх будет использоваться и для идентификации других веществ. Поражает быстродействие этой системы: от момента поступления запаха до индикации проходит не более трех секунд.