Moose ، سگ نژاد مختلط از انجمن انسانی Nebraska ، در کارهای تشخیص بو تمرین می کند. بیل پنبه / CSU, CC BY-ND

یادداشت سردبیر: با ادامه گسترش COVID-19 در سراسر جهان ، دانشمندان در حال تجزیه و تحلیل روشهای جدید برای ردیابی آن هستند. یک رویکرد امیدوار کننده این است آموزش سگ ها برای تشخیص افراد آلوده با بوییدن نمونه ادرار یا عرق انسان. گلن گلدن ، دانشمند تحقیقاتی ، که سگ ها و سرامیک ها را برای تشخیص آنفولانزای مرغی در پرندگان آموزش داده است ، توضیح می دهد که چرا برخی از حیوانات برای بوگیری بیماری مناسب هستند.

1. کدام گونه بینی برای بیماری دارد؟

برخی از حیوانات دارای حس بویایی بسیار پیشرفته ای هستند. آنها شامل جوندگان هستند. سگها و بستگان وحشی آنها ، مانند گرگ ها و گرگ ها. و سوزنها - پستانداران گوشتخوار مانند راسو ، سمور سوزن و سرامیک. مغز این گونه ها سه یا چند برابر بیشتر سلول های عصبی گیرنده بویایی - سلول های عصبی که به بوها پاسخ می دهند - بیشتر از گونه هایی است که از توانایی بویایی کمتری برخوردار هستند ، از جمله انسان و دیگر نخستی های اولیه.

این نورون ها وظیفه شناسایی و شناسایی ترکیبات بویایی فرار را دارند که سیگنال های معنی داری مانند دود ناشی از آتش یا رایحه گوشت تازه ارسال می کنند. ماده ای اگر در دمای پایین به راحتی از مایع به گاز تبدیل شود ، فرار است ، مانند استونی که بوی میوه ای خود را به پاک کننده لاک ناخن می دهد. پس از بخار شدن ، می تواند به سرعت در هوا پخش شود.

هنگامی که یکی از این حیوانات بوی معنی دار را تشخیص می دهد ، سیگنال شیمیایی به پیام تبدیل شده و به سراسر مغز آن منتقل می شود. پیام ها به طور همزمان به قشر بویایی می رود ، که مسئول شناسایی ، محلی سازی و به خاطر سپردن بو است و به سایر مناطق مغز مسئول تصمیم گیری و احساسات می رسد. بنابراین این حیوانات می توانند بسیاری از سیگنال های شیمیایی را در مسافت های طولانی تشخیص دهند و می توانند ارتباطات ذهنی سریع و دقیقی در مورد آنها ایجاد کنند.

2. محققان چگونه بوی هدف را انتخاب می کنند؟

در بیشتر مطالعاتی که از سگ برای تشخیص سرطان استفاده شده است ، سگها نمونه های فیزیکی مانند پوست ، ادرار یا نفس را از بیمارانی که یا به سرطان تشخیص داده شده اند یا سرطان تشخیص داده نشده در مراحل اولیه. دانشمندان نمی دانند سگها از چه عطر بویی استفاده می کنند و یا اینکه از نظر نوع سرطان متفاوت است.

وزارت کشاورزی ایالات متحده مرکز تحقیقات حیات وحش ملی در کلرادو و مرکز مونل شیمیایی Senses در پنسیلوانیا موشهای آموزش دیده برای تشخیص آنفلوانزای مرغی در نمونه های مدفوع از اردک های آلوده. آنفلوانزای مرغی در گله های وحشی سخت تشخیص داده می شود می تواند به انسان سرایت کند، بنابراین این کار برای کمک به زیست شناسان حیات وحش برای کنترل شیوع طراحی شده است.

آزمایشگاه کیم بال در مونل به موش ها یاد داد وقتی که یک نمونه مثبت تایید شده از یک حیوان آلوده را استشمام کردند ، پاداش بگیرند. به عنوان مثال ، موش ها هنگامی که از بازوی یک پیچ و خم Y شکل که از مدفوع اردکی آلوده به ویروس آنفلوانزای مرغی تشکیل شده بود ، خارج می شدند ، نوشیدنی آب دریافت می کردند.

با تجزیه و تحلیل شیمیایی نمونه های مدفوع ، محققان دریافتند كه هنگام آلودگی اردك به آنفولانزای مرغی ، غلظت تركیبات شیمیایی فرار در آنها تغییر می كند. بنابراین آنها استنباط کردند که این مشخصات بو تغییر یافته همان چیزی است که موش ها تشخیص می دهند.

{vembed Y = 0UxLt3yugUA}
اعضای خانواده موستیل مانند سرامیک ها ، گورکن ها و سمورها بسیار حس بویایی دارند. در اینجا یک گرگینه گوشت منجمد مدفون شده در اعماق برف را استشمام می کند.

با توجه به این کار ، ما در یک مطالعه مشترک بین دانشگاه ایالتی کلرادو و مرکز تحقیقات ملی حیات وحش که برای بررسی و انتشار در دست بررسی است ، ما برای کشتن آنفلوانزای مرغی مانند اردک های وحشی و مرغ های اهلی ، سوله ها و سگ ها را آموزش داده ایم.

با سرامیک ، ما با آموزش دادن آنها برای هشدار دادن ، یا سیگنال زدن که بوی هدف را تشخیص داده اند ، با خراشیدن جعبه ای که دارای نسبت بالای آن ترکیبات فرار است ، و جعبه های حاوی نسبت پایین را نادیده بگیریم. بعد نمونه های مدفوع را از اردک آلوده و آلوده نشان دادیم و بلافاصله هشدارها را به جعبه حاوی نمونه مدفوع از اردک آلوده داد.

این روش شبیه روشی است که سگها برای تشخیص بوهای فرار شناخته شده در مواد منفجره یا داروهای غیرقانونی آموزش می بینند. با این حال ، گاهی اوقات ، مجبور می شویم حیوان آشکارساز مشخصات بو را تعیین کند.

3- آیا می توان به حیوانات آموزش داد تا بیش از یک هدف را تشخیص دهند؟

آره. برای جلوگیری از سردرگمی در مورد آنچه یک حیوان آموزش دیده تشخیص می دهد ، می توانیم به او واکنش رفتاری متفاوتی را برای هر بوی هدف آموزش دهیم.

به عنوان مثال ، سگهای موجود در وزارت کشاورزی ایالات متحده برنامه تشخیص بیماری های سگ خدمات حیات وحش هنگامی که نمونه ای از اردک آلوده به آنفولانزای مرغی را تشخیص می دهند با یک هشدار تهاجمی مانند خراشیدن پاسخ دهند. هنگامی که آنها یک نمونه از یک گوزن دم سفید آلوده به جریمه عامل ایجاد کننده را تشخیص می دهند بیماری هدر رفتن مزمن، آنها با هشدار غیرفعال مانند نشستن پاسخ می دهند.

تحقیقات در دانشگاه اوبرن نشان داده است که سگها می توانند به خاطر بسپارند و به آنها واکنش نشان می دهند 72 بو در حین انجام کار حافظه بو. تنها محدودیت این است که چند راه سگ می تواند در مورد علائم مختلف بو ایجاد کند.

یک علامت به مسافران در مورد یک مطالعه آزمایشی در فرودگاه هلسینکی که آزمایش ویروس کرونا را با استفاده از سگ برای تشخیص عفونت بو می دهد ، اطلاع می دهد. شجاع لک / گتی ایماژ

4- چه عواملی می تواند این روند را پیچیده کند؟

اول ، هر سازمانی که حیوانات را برای تشخیص بیماری آموزش می دهد ، به آزمایشگاه و تجهیزات مناسب نیاز دارد. بسته به بیماری ، این می تواند شامل تجهیزات حفاظت شخصی و فیلتر هوا باشد.

نگرانی دیگر این است که آیا پاتوژن ممکن است حیوانات تشخیص را آلوده کند. اگر این یک خطر باشد ، ممکن است محققان نیاز به غیرفعال کردن نمونه ها قبل از قرار دادن حیوانات در معرض خطر داشته باشند. سپس آنها باید ببینند که آیا این فرآیند باعث تغییر فرارهایی شده است که آنها به حیوانات آموزش می دهند تا با عفونت ارتباط برقرار کنند.

سرانجام ، متصدیان باید در مورد چگونگی تقویت پاسخ مطلوب از حیوانات ردیابی در مزرعه فکر کنند. اگر آنها در جمعیتی عمدتا افراد غیر عفونی - مثلاً در فرودگاه - مشغول به کار باشند و حیوانات فرصتی برای دریافت جایزه پیدا نکنند ، ممکن است علاقه خود را از دست داده و کار خود را متوقف کنند. ما به دنبال حیواناتی هستیم که انگیزه قوی برای کار بدون توقف دارند ، اما کار طولانی مدت بدون پاداش حتی برای انگیزه ترین حیوانات نیز می تواند چالش برانگیز باشد.

5- چرا ماشینی ساخته نمی شود که بتواند این کار را انجام دهد؟

در حال حاضر ما دستگاههایی با حساسیت حیواناتی که حس بویایی خوبی دارند ، نداریم. به عنوان مثال ، حس بویایی سگ است حداقل 1,000 برابر حساس تر از هر دستگاه مکانیکی. این می تواند توضیح دهد که چرا سگ ها در نمونه های بافتی تشخیص داده شده اند از نظر پزشکی پاک شده و سرطانی نیست

ما همچنین می دانیم که دام ها می توانند عفونت آنفلوانزای مرغی را در نمونه های مدفوع قبل و بعد از تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی نشان دهند که ویروس متوقف شده است. این نشان می دهد که برای برخی از عوامل بیماری زا ، ممکن است تغییراتی در مواد فرار در افراد آلوده اما بدون علامت وجود داشته باشد.

دانشمندان با کسب اطلاعات بیشتر در مورد چگونگی عملکرد بویایی پستانداران ، شانس بیشتری برای ایجاد دستگاه هایی دارند که به همان اندازه حساس و قابل اعتماد در استشمام بیماری باشند.

درباره نویسنده

گلن جی گلدن ، دانشمند پژوهشی / دانشمند اول ، دانشگاه ایالتی کلرادو

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های حیوانات خانگی از لیست پرفروش ترین های آمازون

"راهنمای مبتدی برای چابکی سگ"

توسط لوری لیچ

این کتاب یک راهنمای جامع برای چابکی سگ شامل تکنیک های آموزشی، تجهیزات و قوانین مسابقه است. این کتاب شامل دستورالعمل های گام به گام برای آموزش و رقابت در چابکی و همچنین توصیه هایی برای انتخاب سگ و تجهیزات مناسب است.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

"انقلاب آموزش سگ زک جورج: راهنمای کامل برای پرورش حیوان خانگی عالی با عشق"

توسط زک جورج و دینا راث پورت

در این کتاب، زک جورج راهنمای جامعی برای آموزش سگ، از جمله تکنیک های تقویت مثبت و توصیه هایی برای پرداختن به مسائل رفتاری رایج ارائه می دهد. این کتاب همچنین شامل اطلاعاتی در مورد انتخاب سگ مناسب و آماده شدن برای ورود یک حیوان خانگی جدید است.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

"نابغه سگ ها: چگونه سگ ها باهوش تر از آن چیزی هستند که شما فکر می کنید"

توسط برایان هیر و ونسا وودز

در این کتاب، نویسندگان برایان هار و ونسا وودز به بررسی توانایی های شناختی سگ ها و رابطه منحصر به فرد آنها با انسان ها می پردازند. این کتاب شامل اطلاعاتی در مورد علم پشت هوش سگ، و همچنین نکاتی برای تقویت پیوند بین سگ ها و صاحبان آنها است.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

"راهنمای توله سگ شاد: راهنمای قطعی شما برای مراقبت از توله سگ و آموزش اولیه"

توسط پیپا متینسون

این کتاب یک راهنمای جامع برای مراقبت از توله سگ و آموزش زودهنگام است که شامل توصیه هایی برای انتخاب توله سگ مناسب، تکنیک های آموزشی و اطلاعات مربوط به سلامت و تغذیه است. این کتاب همچنین شامل نکاتی برای معاشرت با توله سگ ها و آماده شدن برای ورود آنها است.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید