Kolejny raz w trybie globalnej epidemii Covid-19 naukowcy z UK informują o postępach badań nad wykorzystaniem psów w detekcji tegoż koronawirusa. Przeznaczono konkretną sumę funduszu rządowego na specjalistykę dedykowaną - pierwszą fazę projektu ma poprowadzić London School of Hygiene and Tropical Medicine we współpracy z Durham University i fundacją Medical Detection Dogs.
Nasze poprzednie prace wykazały, że wirus malarii posiada charakterystyczny zapach, a dzięki Medical Detection Dogs udało nam sie skutecznie wytrenować psy precyzyjnie do jej wykrywania.
W związku z dotychczasową wiedzą o zmianach zapachu ciała wskutek chorób układu oddechowego mamy nadzieję, że psy potrafią tak samo rozpoznawać SARS-CoV-19.
— mówi prof. James Logan, kierownik badań, szef działu kontroli chorób LSHTM.
6 wybranych psów przejdzie testy w zakresie identyfikacji koronawirusa na podstawie próbek pobranych od pacjentów londyńskich szpitali. Wytypowano labrador retrievery i cocker spaniele.
Thanks to the UK government, who today announced they'll support our #COVID19 work, the super six will start their basic training. When the CV19 samples arrive, they'll start to learn what the virus smells like and be on their way to saving lives. @DHSCgovuk @LSHTM @durham_uni pic.twitter.com/Daw956d4kw
— Medical Detection Dogs (@MedDetectDogs) May 16, 2020
Psi zmysł węchu niezmiennie fascynuje.
- Opuszki węchowe funkcjonujące w psim mózgu ważą 4-krotnie więcej od ludzkich, przy czym sam psi mózg jest 10-krotnie mniejszy.
- W zależności od kształtu kufy psi nos może zawierać do 300 milionów receptorów węchowych w nabłonku, gdzie u człowieka liczy on zaledwie 5 milionów.
- W zależności od typu/rasy rozpoznawalność zapachowa działa u psa od 1 tys. do 10 tys. razy lepiej od człowieka. Wykrywane przezeń zapachy mogą osiągać mikroskopijne stężenie rzędu 1 cząsteczki na trylion.
- Oszacowano, że zidentyfikowany zapach pies jest w stanie wyczuć przy rozcieńczeniu równoważnym łyżeczce cukru rozpuszczonej w 2 basenach olimpijskich wody.
Skomplikowana funkcjonalnie wgłąb, z natury zimna i wilgotna trufla nosowa to cecha ewolucyjnie odziedziczona po wilczym przodku, organ inicjujący parę ogniw początkowych sekwencji łowieckiej jako wzorca zachowań drapieżnych.
Jej nozdrza umieją poruszać się osobno - dzięki temu określają skąd dochodzi zapach, zaś sam proces wąchania przebiega w odseparowaniu od mechanizmu wdychania-wydychania. Wszelka analiza zachodzi we wnętrzu jamy nosowej, przy udziale unikalnych organów, takich jak narząd Jacobsona (lemieszowo-nosowy, wychwytywanie lotnych molekuł z powietrza), narząd Masera (substancje wonne w płynach), czy zwój Gruenberga umiejscowiony na czubku nosa (interpretacja sygnałów zagrożenia, "zapach strachu").
Szczególnie predysponowane ku temu są współczesne rasy psów pracujących przy polowaniu z użyciem broni palnej.[1] Podobnymi kryteriami kierowali się naukowcy dobierając do wspomnianych badań testowych przedstawicieli ras należących do użytkowo myśliwskich płochaczy i aporterów. Ich łańcuch łowiecki posiada intencjonalnie wzmocnione elementy, a wśród nich ów ściśle związany z wykorzystaniem nosa.
W klinicznych wariantach polowczyki mają być trenowane na zasadach użytkowego scent-worku - najpierw celem odróżniania finalnych próbek zapachowych (wirusowych) od innych (lub czystych), ostatecznie w generalizowaniu wyuczonego zapachu (na pacjencie).
Nos psa nie nawyka do woni (w przeciwieństwie do nosa człowieka) - proces detekcji bazuje na rozpoznawaniu drobnych zmian (w tym czasowych śladu), a precyzyjne namierzanie (zwietrzenie, wytropienie) pozwala zlokalizować poszukiwany obiekt (zidentyfikować zapach).
Przeciętny pies domowy znajduje drogę do suki w rui rezydującej kilka kilometrów od niego, a zarazem potrafi odnaleźć drogę powrotną do domu, kiedy zagubi się eksplorując po okolicy.[2]
Nosework, jako zorganizowana aktywność węchowa, polega na lokalizowaniu / rozpoznawaniu zapachów. Stymuluje mózg, który napędza zwierzę sensorycznie czyniąc je zrealizowanym (produktywnie zmęczonym).
Wszechstronność, elastyczność oraz unikalna zdolność do skupienia na współpracy po linii człowiek-pies sprawia, że przeszkoleni udomowieni reprezentanci psiego gatunku są pomocni, wręcz niezastąpieni, nosowo profesjonalni - wykrywają materiały wybuchowe, narkotyki, ratują ludzi spod ruin i lawin, przeszukują rumowiska, tropią osoby zaginione i przestępców, przewidują ataki epilepsji, szukają trufli, wykrywają grzyb/pleśń w remontowanych domostwach. W diabetyce wykorzystuje się psy asystujące do sygnalizowania niebezpiecznych wahnięć poziomu glukozy we krwi, a wskazywanie markerów nowotworowych pozostaje w fazie eksperymentalnego wdrażania.
Spacery zapewniające eksplorowanie otwartych przestrzeni (niekoniecznie w towarzystwie gatunkowych pobratymców) oraz korzystanie z nosa (niekoniecznie biegając swobodnie bez smyczy) są psiemu domownikowi wpisane w dobrostan, stąd powinny być na stałe wkomponowane w rutynę tygodniową. Nie zapominajmy, że generalnie większość globalnej populacji Canis familiaris to psy wolno-żyjące (zdziczałe, pół-dzikie) i/lub wolno-biegające (niezależne, podwórkowe), które samodzielnie zdobywają pożywienie.
[1] Owczarki przeznaczone do pracy w służbach mundurowych czy ratownictwie typowane są pod kątem kooperacji z człowiekiem, która została u nich podkreślona ewolucyjnie.
[2] Nie jest w tym aż tak doskonały, jak dziki wilk - jego bliski krewniak - migrujący po zasiedlonym terytorium, acz rasom pierwotnym psa współczesnego pozostał utrwalony czynnik ucieczki i silnie zakorzenione zachowania terytorialne. Z kolei beagle powracający ze spacerowej samowolnej wycieczki po lesie albo gończy po pościgu za sarną/jeleniem - one tak samo lokalizują szukającego ich opiekuna po zapachu.