A betegség illata: 5 megválaszolt kérdés a kutyák - és az egerek és a görények - betegségének felderítésére

A betegség illata: 5 megválaszolt kérdés a kutyák, egerek és görények használatáról a betegség kimutatására
Jávorszarvas, a Nebraska Humane Society vegyes fajtájú kutyája szagfelderítő munkában edz.
Bill Cotton / CSU, CC BY-ND

A szerkesztő megjegyzése: Mivel a COVID-19 továbbra is világszerte terjed, a tudósok új módszereket elemeznek a nyomon követésére. Az egyik ígéretes megközelítés az kutyák képzése fertőzött emberek felderítésére emberi vizelet vagy verejték szagával. Glen Golden kutató, aki kutyákat és görényeket képzett madarak madárinfluenzájának kimutatására, elmagyarázza, hogy bizonyos állatok miért alkalmasak a betegségek kiszagolására.

1. Melyik fajnak van orra a betegség miatt?

Néhány állatnak nagyon fejlett a szaga. Ide tartoznak a rágcsálók; kutyák és vad rokonaik, például farkasok és prérifarkasok; és menyétfélék - húsevő emlősök, például menyét, vidra és görény. Ezeknek a fajoknak az agyában három vagy többször több funkcionális szagló receptor neuron található - idegsejtek, amelyek reagálnak a szagokra -, mint kevésbé élénk illatú képességű fajok, beleértve az embereket és más főemlősöket is.

Ezek az idegsejtek felelősek az illékony szagvegyületek detektálásáért és azonosításáért, amelyek értelmes jeleket sugároznak, például tűzfüst vagy friss hús aromája. Az anyag illékony, ha alacsony hőmérsékleten folyékonyról gázra változik, például az aceton, amely a körömlakklemosó gyümölcsös illatát adja. Miután elpárolog, gyorsan terjedhet a levegőben.

Amikor ezek közül az állatok közül egy érzékeny szagot észlel, a kémiai jel üzenetekké alakul át, és az egész agyában eljut. Az üzenetek egyszerre kerülnek a szagló kéregbe, amely felelős a szag azonosításáért, lokalizálásáért és emlékezetéért, valamint a döntéshozatalért és az érzelmekért felelős egyéb agyi régiókba. Tehát ezek az állatok sok kémiai jelet képesek észlelni nagy távolságokon, és gyors és pontos mentális asszociációkat képesek kialakítani velük kapcsolatban.


 Szerezd meg a legújabb e-mailben

Heti magazin Napi inspiráció

2. Hogyan választják meg a kutatók a célillatot?

A legtöbb olyan vizsgálatban, amelyben kutyákat alkalmaztak a rák kimutatására, a kutyák fizikai mintákat, például bőrt, vizeletet vagy lélegzetet azonosítottak olyan betegektől, akiknél rákot diagnosztizáltak, vagy korai stádiumban nem diagnosztizált rák. A tudósok nem tudják, hogy a kutyák milyen szagot használnak, vagy hogy ez a rák típusától függ.

Az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériuma Nemzeti Vadvédelmi Kutatóközpont Coloradóban és a Monell Kémiai Érzékek Központja pennsylvaniában képezték ki az egereket a madárinfluenza fertőzött kacsák székletmintáiban. A madárinfluenzát vad állományokban nehéz kimutatni, és ez átterjedhet az emberekre, ezért ez a munka célja, hogy segítse a vadon élő biológusokat a járványok megfigyelésében.

A monelli Kimball laboratórium megtanította az egereket jutalomra, amikor egy fertőzött állat megerősített pozitív mintáját érezték. Például az egerek vizet kaptak, amikor egy Y alakú labirintus karján haladtak, amely madárinfluenza vírussal fertőzött kacsa ürülékét tartalmazta.

A székletminták kémiai elemzésével a kutatók megállapították, hogy az illékony kémiai vegyületek koncentrációja megváltozott bennük, amikor egy kacsa madárinfluenzába került. Tehát arra következtettek, hogy ezt a megváltozott szagprofilt ismerik fel az egerek.


A mustárhéj család tagjainak, például a görényeknek, borzoknak és vidráknak nagyon fejlett a szaglásuk. Itt egy wolverine szippantja ki a hó mélyén eltemetett fagyasztott húst.

Erre a munkára építve vadászgörényeket és kutyákat képeztünk a szárnyasok madárinfluenzájának, például a vadkacsáknak és a házi csirkéknek a felderítésére, a Colorado Állami Egyetem és a Nemzeti Vadon élővilág Kutató Központ közötti, jelenleg publikálásra kerülő, közös tanulmányban.

A görényekkel kezdtük azzal, hogy kiképeztük őket arra, hogy figyelmeztessenek, vagy jelezzék, hogy észlelték a célszagot, azzal, hogy megkarcoltuk egy dobozt, amely tartalmazta az illékony vegyületek magas arányát, és figyelmen kívül hagytuk az alacsony arányú dobozokat. Ezután megmutattuk a görények székletmintáit mind a fertőzött, mind a nem fertőzött kacsákról, és a görények azonnal riasztani kezdték a fertőzött kacsa székletmintáját tartalmazó dobozt.

Ez a megközelítés hasonlít ahhoz a módszerhez, ahogyan a kutyákat betanítják az ismert illékony szagok felderítésére robbanóanyagokban vagy illegális drogokban. Néha azonban hagynunk kell, hogy az érzékelő állat meghatározza a szagprofilt, amelyre reagálni fog.

3. Képezhetők-e az állatok több célpont észlelésére?

Igen. Annak elkerülése érdekében, hogy a betanított állat mit észlel, meg tudjuk tanítani, hogy minden egyes viselkedési szagra más viselkedési reakciót adjon.

Például az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának kutyái Wildlife Services kutyabetegség-felderítő program agresszív riasztással válaszoljon, például karcolással, amikor madárinfluenzával fertőzött kacsa mintáját észleli. Amikor mintát észlelnek egy fehérfarkú szarvasból, amelyet az okozó prion fertőzött meg krónikus pazarló betegség, passzív figyelmeztetéssel válaszolnak, például leülnek.

Az Auburni Egyetemen végzett kutatások kimutatták, hogy a kutyák képesek emlékezni és reagálni rá 72 szag szagmemória feladat során. Az egyetlen korlátozás az, hogy a kutya milyen módon kommunikálhat a különböző szagjelekkel kapcsolatban.

Egy tábla értesíti az utazókat a helsinki repülőtéren végzett kísérleti tanulmányról, amely ingyenes koronavírus-teszteket kínál kutyák segítségével szagok alapján történő fertőzések felderítésére.
Egy tábla értesíti az utazókat a helsinki repülőtéren végzett kísérleti tanulmányról, amely ingyenes koronavírus-teszteket kínál kutyák segítségével szagok alapján történő fertőzések felderítésére.
Shoja Lak / Getty Images

4. Milyen tényezők bonyolíthatják ezt a folyamatot?

Először is, minden olyan szervezetnek, amely állatokat képez a betegségek felderítésére, megfelelő típusú laboratóriumra és felszerelésre van szüksége. A betegségtől függően ez magában foglalhat egyéni védőeszközöket és légszűrést.

További gond, hogy a kórokozó megfertőzheti-e a kimutatási állatokat. Ha ez kockázat, a kutatóknak inaktiválniuk kell a mintákat, mielőtt kiteszik az állatokat. Aztán meg kell vizsgálniuk, hogy ez a folyamat megváltoztatta-e azokat az illékony anyagokat, amelyekre az állatokat megtanítják fertőzéssel társítani.

Végül a kezelőknek el kell gondolkodniuk azon, hogyan lehetne megerősíteni a szántóföldi állatok észlelésének kívánt válaszát. Ha többnyire nem fertőzött emberek populációjában dolgoznak - például repülőtéren -, és egy állat nem kap esélyt jutalomra, akkor elveszítheti érdeklődését és abbahagyhatja a munkát. Olyan állatokat keresünk, amelyek megállás nélkül erősen hajtanak a munkára, de a sokáig tartó jutalom nélküli munka még a legmotiváltabb állatok számára is kihívást jelent.

5. Miért ne építene egy gépet, amely képes erre?

Jelenleg nincsenek olyan érzékeny eszközeink, mint a fejlett szaglású állatok. Például a kutya szaglása az legalább 1,000-szer érzékenyebb, mint bármelyik mechanikus eszköz. Ez megmagyarázhatja, miért fedezték fel a kutyák a rákot a szövetmintákban orvosilag tisztázott, mint nem rákos

Azt is tudjuk, hogy a görények képesek kimutatni a madárinfluenza fertőzését a székletmintákban, mielőtt a laboratóriumi elemzések azt mutatták volna, hogy a vírus leállt. Ez arra utal, hogy egyes kórokozóknál előfordulhatnak változások az illékony anyagokban azoknál az egyéneknél, akik fertőzöttek, de tünetmentesek.

Amint a tudósok többet megtudnak arról, hogyan működik az emlősök szaglása, nagyobb esélyük lesz olyan eszközöket létrehozni, amelyek ugyanolyan érzékenyek és megbízhatóak a betegségek kiszippantásában.

A szerzőrőlA beszélgetés

Glen J. Golden, kutató tudós / I. tudós, Colorado Állami Egyetem

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.

Könyvek_leírások

Még szintén kedvelheted

kövesse az InnerSelf oldalt

facebook ikonratwitter ikonrayoutube ikonrainstagram ikonrapintrest ikonrarss ikonra

 Szerezd meg a legújabb e-mailben

Heti magazin Napi inspiráció

ELÉRHETŐ NYELVEK

Angol Afrikaans arab Egyszerűsített kínai) Hagyományos kínai) dán holland filippínó finn francia német görög héber hindi magyar indonéz olasz japán koreai maláj norvég perzsa lengyel portugál román orosz spanyol szuahéli svéd thai török ukrán urdu vietnami

Új hozzáállás - új lehetőségek

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf piac
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf kiadványok. Minden jog fenntartva.