Il fiuto del cane: non è solo una questione di adattabilità morfo-funzionale del sistema olfattivo
di Alessandra Pelagalli1 e Caterina Squillacioti
1Dipartimento di Scienze Biomediche Avanzate, UNINA
Sempre più spesso notiziari e documentari testimoniano atti compiuti dai cani utilizzando l’olfatto come salvataggio di persone disperse, ritrovamento di sostanze pericolose o individuazione di banconote [1]. L’olfatto riveste un ruolo importante nel cane consentendo attraverso la percezione di odori diversi, di facilitare un adeguato rapporto con l’uomo, ma anche il controllo dell’incolumità pubblica [2,3]. Una testimonianza dell’inequivocabile legame è data anche dalla scena epica dell’Odissea, quella del cane Argo, che riconosce anche con l’olfatto il suo padrone, Ulisse, seppure camuffato nelle vesti di un mendicante, al ritorno ad Itaca, dopo diversi anni. Le capacità olfattive del cane sono state studiate per le potenzialità nell’identificazione di stati patologici (cancro, diabete, ecc.) [4]. L’olfatto consente, infatti, l’acquisizione di odori a concentrazioni estremamente piccole rispetto ad altri organismi viventi, mediante un processo che richiede un certo tempo, ma che permette di conservarne anche la memoria [5].
Le componenti fondamentali del sistema olfattivo sono: l’epitelio olfattivo e l’organo vomero-nasale. Il primo, localizzato nelle cavità nasali, è caratterizzato dalla presenza di cellule con recettori olfattivi (OR) che si interfacciano direttamente con una struttura nervosa (il bulbo olfattivo). Il cane, diversamente dall’uomo, ha sviluppato una superfice più ampia dell’epitelio olfattivo (con più del 30 % di OR) potenziandone la capacità olfattiva e, per questo, definito “macrosmatico”. L’organo vomero-nasale, invece, è specializzato a percepire i cosiddetti odori sociali che, influenzano il comportamento dell’animale incluso quello riproduttivo. Il bulbo olfattivo lavora, frapponendosi tra l’epitelio olfattivo e le distinte parti del cervello, definendo le vie neurali dell’olfatto. Tecniche di risonanza magnetica hanno evidenziato la stretta associazione tra le dimensioni del bulbo olfattivo e capacità olfattive con caratteristiche specifiche del cane (es. dimensioni del cranio, età, sesso, razza) [6]. L’approccio genetico focalizzato sul gene per OR, non evidenzia particolari modificazioni legate alla razza ma, evidenzia, che le capacità di rilevare gli odori sono legate più probabilmente a specifici tratti comportamentali e ad addestramenti vantaggiosi [7]. Il ruolo fondamentale del bulbo olfattivo è confermato da un’organizzazione specifica di connessione con la corteccia cerebrale che rileva come la percezione olfattiva possa essere integrata a livello cognitivo [8]. Inoltre, l’evidenza di un meccanismo specifico di trasmissione di informazioni dalla regione olfattiva a quella occipitale ha fornito le prove strutturali per la teorizzata integrazione olfattiva-visiva proposta in ricerca cognitiva canina. Sostanzialmente, il bulbo funziona come un filtro capace di discriminare gli odori, migliorare la sensibilità del rilevamento degli odori e, infine, filtrare eventuali odori di fondo.
L’utilizzo di questi approcci metodologici integrati potrà chiarire in futuro i meccanismi funzionali e comprendere la loro adattabilità in seguito a stimoli diversi.
Fonti:
1. Il cane Grisby della Guardia di Finanza, Repubblica 29 giugno 2022.
2. Bray, E. E. et al. Enhancing the selection and performance of working dogs. Front. Vet. Sci. 8, 430 (2021).
3. Otto, C. M. et al. AAHA working, assistance, and therapy dog guidelines. J. Am. Anim. Hosp. Assoc. 57, 253–277 (2021).
4. Pirrone, F. e Albertini, M. Olfactory detection of cancer by trained sniffer dogs: A systematic review of the literature. J. Vet. Behav., 19, 105-117 (2017).
5. Berg, P. et al., Olfaction in the canine cognitive and emotional processes: From behavioral and neural viewpoints to measurement possibilities. Neuroscience & Behavioural Reviews, 157, 105527 (2024).
6. Rui Alvites et al., The Olfactory bulb in companion animals—anatomy, physiology, and clinical importance. Brain Sci. 13, 713 (2023).
7. Mouton A., et al., Genetic and anatomical determinants of olfaction in dogs and wild canids. bioRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/2024.04.15.589487;
8. Andrews, Erica F. et al., Extensive connections of the canine olfactory pathway revealed by tractography and dissection. J. Neurosci., 42, 6392–6407 (2022).