Inteligência artificial pode identificar cheiros pela estrutura das moléculas

Pesquisadores do Google usaram inteligência artificial para criar um mapa que relaciona a estrutura de moléculas com o cheiro que elas produzem – além de medir o quão próximas as moléculas estão em relação a seus respectivos odores.

Os cientistas testaram as habilidades do modelo computacional Principal Odor Map (POM) fazendo com que ele indicasse como seria o cheiro de 320 moléculas diferentes com base em sua estrutura. Em seguida, eles compararam os resultados com as descrições feitas por um grupo de 15 pessoas – e descobriram que o POM teve um desempenho semelhante à média.

O modelo foi criado a partir de conjuntos de dados que relacionam mais de 5 mil moléculas a descrições de odor correspondentes – como almíscar, floral e frutal. E o POM parece ser capaz de prever com precisão o odor de moléculas novas.

“A rede neural parece estar aprendendo algum tipo de representação de moléculas que é mais fundamental do que esperávamos”, afirma Joel Mainland, pesquisador da Universidade da Pensilvânia (EUA).

Como nós sentimos odores

Medir ou mapear nossa percepção de odores é uma tarefa difícil por causa da complexidade do olfato. Enquanto nossos olhos têm apenas três receptores sensoriais para cor, por exemplo, nós temos cerca de 400 receptores especializados em cheiros.

O nariz e cérebro trabalham juntos sempre que sentimos um cheiro. Moléculas liberadas por substâncias ao nosso redor entram nas narinas e alcançam uma região da cavidade nasal chamada epitélio olfatório. Por lá ficam células especializadas, chamadas neurônios sensoriais olfativos, que, estimulados pelas moléculas, enviam mensagens ao cérebro para identificar o odor.

Há mais cheiros no ambiente do que receptores, e as moléculas podem estimular uma combinação deles para criar uma representação (um cheiro específico) no cérebro. Além disso, a maioria dos odores que conhecemos surgem de uma mistura de centenas de moléculas voláteis.

Tudo isso torna difícil a digitalização de odores – a codificação de informações para que um cheiro possa ser recriado a partir de sua assinatura digital. “Esforços anteriores para produzir mapas de odor não ganharam força”, escrevem os pesquisadores.

Os cientistas envolvidos no projeto acreditam que o POM é um passo importante para a digitalização de cheiros. “No futuro, esperamos que essa abordagem possa ser usada para encontrar novas soluções para problemas na formulação de alimentos e fragrâncias, monitoramento da qualidade ambiental e detecção de doenças humanas e animais”, diz Mainland.