Het is een geluid dat zelfs de meest vermoeide onder ons ervan kan weerhouden in slaap te vallen:het hoge gejank van een mug. Deze irritante buzz doet ons al rennen, klap en slather op afweermiddel. Maar als de onderzoekers van Stanford University hun zin krijgen, het kan ons er ook toe aanzetten onze mobiele telefoons te pakken en een beetje wetenschap te bedrijven.

Het Prakash-lab in Stanford, geleid door Manu Prakash, assistent-professor bio-engineering, zoekt burgerwetenschappers om bij te dragen aan Abuzz, een muggenmonitoringplatform dat het laboratorium heeft ontwikkeld om de meest gedetailleerde wereldwijde kaart van de verspreiding van muggen te produceren. Het enige dat nodig is om deel te nemen, is een mobiele telefoon om het gezoem van een mug op te nemen en door te geven, wat betekent dat bijna iedereen van over de hele wereld aan dit werk kan deelnemen.

Meer dan alleen ongedierte, muggen kunnen dodelijke ziekten overbrengen, inclusief malaria, gele koorts, knokkelkoorts, West-Nijlvirus, chikungunya en Zika. Ziekten die door muggen worden verspreid, resulteren in miljoenen doden per jaar en de last van hun effecten wordt het sterkst gedragen door plaatsen met de minste middelen.

"We zouden 's werelds grootste netwerk van muggensurveillance mogelijk kunnen maken - gewoon puur met behulp van tools die bijna iedereen over de hele wereld nu op zak heeft, " zei Prakash, die senior auteur is van een paper dat de haalbaarheid van deze aanpak aantoont, gepubliceerd in het nummer van 31 oktober van eLife . "Er zijn zeer beperkte middelen beschikbaar voor vectorbewaking en -bestrijding en het is uiterst belangrijk om te begrijpen hoe u deze beperkte middelen zou inzetten waar de muggen zijn."

Met genoeg bijdragen van burgerwetenschappers over de hele wereld, Abuzz zou een kaart kunnen maken die ons precies vertelt wanneer en waar de gevaarlijkste muggensoorten het meest waarschijnlijk aanwezig zijn en dat zou kunnen leiden tot zeer gerichte en efficiënte controle-inspanningen.

"Als je een mug ziet en je slaat hem neer, je hebt jezelf een dag jeuk bespaard. Maar als je een mug ziet en deze opneemt en de gegevens naar het Abuzz-project stuurt, dan heb je mogelijk bijgedragen aan een inspanning die de last van door muggen overgedragen ziekten in de toekomst voor vele generaties kan verminderen, Hopelijk, " zei Haripriya Mukundarajan, een afgestudeerde student in het Prakash Lab en hoofdauteur van het artikel.

Abuzz is een goedkope, snel, gemakkelijke manier om ongelooflijk veel nieuwe gegevens over muggen te verzamelen. Bijdragen aan dit onderzoek is zo simpel als het houden van een microfoon van een mobiele telefoon in de buurt van een mug, het opnemen van het gezoem terwijl het vliegt en het uploaden van de opname naar de Abuzz-website. De onderzoekers nemen het ruwe signaal, ruim die audio op om achtergrondgeluid te verminderen en voer het door een algoritme dat die specifieke buzz matcht met de soort die het waarschijnlijk heeft geproduceerd.

Zodra de match is gevonden, de onderzoekers sturen de persoon die de opname heeft ingediend informatie over de mug die ze hebben gevonden en markeren elke opname op een kaart op de website, laat precies zien waar en wanneer die muggensoort is waargenomen.

Cruciaal voor het succes van Abuzz is het feit dat muggensoorten kunnen worden onderscheiden door de frequentie van hun vleugelslagen, dat is wat hun karakteristieke gejank produceert. Dit wetende, Prakash en zijn team hebben een bibliotheek met muggengeluiden gemaakt, gerangschikt op soort, die het matching-algoritme aanstuurt. Algemeen, de onderzoekers vingen ongeveer 1, 000 uur muggengezoem van 18 in het laboratorium gekweekte en twee wilde muggensoorten, allemaal soorten die relevant waren voor de menselijke gezondheid.

Erkennend dat mensen die het meest kunnen profiteren van Abuzz mogelijk geen toegang hebben tot de nieuwste smartphones, de onderzoekers hebben het platform zo ontworpen dat het opnames van bijna elk model mobiele telefoon kan verwerken. De meeste gegevens waarop ze zich in het onderzoek richtten, waren opgenomen op een clamshell-achtige mobiele telefoon van $ 20 uit 2006.

Verdere vereenvoudiging van het proces, het Abuzz-algoritme heeft gewerkt met slechts een vijfde van een seconde geluid - hoewel opnames van een seconde of langer het meest wenselijk zijn. Dergelijke basisvereisten betekenen dat alleen opnemen in de buurt van een mug, net zoals deze van een oppervlak opstijgt, voldoende is om een ​​Abuzz-waardige opname te maken.

Om ervoor te zorgen dat Abuzz werkt zoals ze bedoeld hebben, deden de onderzoekers een veldtest met 10 lokale vrijwilligers in een dorp in Ranomafana, Madagaskar in 2016. Het duurde ongeveer 10 minuten om deze burgerwetenschappers op te leiden. De volgende dag, ze keerden terug met 60 opnames die drie uur duurden.

"Het was heel gemakkelijk om mensen te vertellen wat ze moesten doen en mensen wilden heel graag meedoen, " herinnerde Felix Hol zich, een postdoctoraal onderzoeker en co-auteur van het artikel die heeft geholpen bij het uitvoeren van deze veldstudie. "Slechts 10 minuten training en ze konden echt heel veel bruikbare data produceren. Dat was een heel mooie ervaring voor mij."

Om een ​​van de grootste doelen van Abuzz mogelijk te maken, het heeft de betrokkenheid van burgerwetenschappers nodig. Zonder die bijdragen het kan zijn volledige potentieel niet bereiken. De groep is van plan om in de nabije toekomst een app uit te brengen om de betrokkenheid van de gemeenschap te vergemakkelijken en heeft al gedetailleerde trainingsvideo's gemaakt.

"Wat ik graag zou zien, is dat mensen betrokken zijn bij het probleem, ' zei Prakash. 'Probeer je bij het platform aan te sluiten. Neem muggen op. Learn about the biology. And in that process, you will be supporting the kind of research and scientific data that we and medical entomologists around the world so desperately need and, tegelijkertijd, you will be making your own community safer."