Ang Moose, isang halo-halong aso mula sa Nebraska Humane Society, ay nagsasanay sa gawain ng pagtuklas ng amoy. Bill Cotton / CSU, CC BY-ND

Tala ng editor: Habang ang COVID-19 ay patuloy na kumalat sa buong mundo, sinusuri ng mga siyentista ang mga bagong paraan upang subaybayan ito. Isang promising diskarte ay nagsasanay ng mga aso upang makita ang mga taong nahawahan sa pamamagitan ng pag-amoy ng mga sample ng ihi ng tao o pawis. Ang siyentipikong mananaliksik na si Glen Golden, na nagsanay ng mga aso at ferrets upang matukoy ang avian flu sa mga ibon, ay nagpapaliwanag kung bakit ang ilang mga hayop ay angkop para maamoy ang karamdaman.

1. Aling mga species ang may ilong para sa sakit?

Ang ilang mga hayop ay may lubos na nabuo na pang-amoy. Nagsasama sila ng mga daga; aso at kanilang ligaw na kamag-anak, tulad ng mga lobo at coyote; at mga mustelids - mga carnivorous mamal tulad ng weasels, otter at ferrets. Ang utak ng mga species na ito ay mayroong tatlo o higit pang beses na higit na maraming olfactory receptor neurons - mga nerve cells na tumutugon sa mga amoy - kaysa sa mga species na may hindi gaanong masigasig na mga amoy na may kakayahan, kabilang ang mga tao at iba pang mga primata.

Ang mga neuron na ito ay responsable para sa pagtuklas at pagkilala ng pabagu-bago ng isip na mga compound ng olpaktoryo na nagpapadala ng mga makahulugang signal, tulad ng usok mula sa apoy o aroma ng sariwang karne. Ang isang sangkap ay pabagu-bago kung madali itong nagbabago mula sa likido patungo sa gas sa mababang temperatura, tulad ng acetone na nagbibigay ng kuko ng polish remover nito na amoy na prutas. Kapag nag-vaporize ito, maaari itong mabilis na kumalat sa hangin.

Kapag ang isa sa mga hayop na ito ay nakakita ng isang makabuluhang amoy, ang senyas ng kemikal ay isinalin sa mga mensahe at dinala sa buong utak nito. Ang mga mensahe ay sabay na pumupunta sa olfactory cortex, na responsable para sa pagkilala, pag-localize at pag-alala ng amoy, at sa iba pang mga rehiyon ng utak na responsable para sa paggawa ng desisyon at damdamin. Kaya't ang mga hayop na ito ay maaaring makakita ng maraming mga senyas ng kemikal sa sobrang distansya at maaaring gumawa ng mabilis at tumpak na mga asosasyong pangkaisipan tungkol sa kanila.

2. Paano pumili ang mga mananaliksik ng isang target na samyo?

Sa karamihan ng mga pag-aaral na gumamit ng mga aso upang makita ang cancer, nakilala ng mga aso ang mga pisikal na sample, tulad ng balat, ihi o hininga, mula sa mga pasyente na alinman na-diagnose na may cancer o mayroon hindi na-diagnose na kanser sa isang maagang yugto. Hindi alam ng mga siyentista kung anong amoy na pahiwatig ang ginagamit ng mga aso o kung iba-iba ito ayon sa uri ng cancer.

Ang Kagawaran ng Agrikultura ng Estados Unidos National Wildlife Research Center sa Colorado at ang Monell Chemical Senses Center sa Pennsylvania ay sinanay ang mga daga upang makita avian influenza sa mga sample ng fecal mula sa mga nahawahan na pato. Ang bird flu ay mahirap tuklasin sa mga ligaw na kawan, at ito maaaring kumalat sa mga tao, kaya't ang gawaing ito ay dinisenyo upang matulungan ang mga wildlife biologist na subaybayan ang mga pagputok.

Ang lab ng Kimball sa Monell ay nagturo sa mga daga upang makakuha ng gantimpala nang amoy nila ang isang kumpirmadong positibong sample mula sa isang nahawahan na hayop. Halimbawa, ang mga daga ay makakakuha ng inumin ng tubig kapag naglakbay sila pababa sa braso ng isang hugis Y na maze na naglalaman ng mga dumi mula sa isang pato na nahawahan ng avian influenza virus.

Sa pamamagitan ng kemikal na pagsusuri ng mga sample ng fecal, nalaman ng mga mananaliksik na ang konsentrasyon ng pabagu-bago ng isip na mga compound ng kemikal sa kanila ay nagbago nang ang isang pato ay nahawahan ng bird flu. Kaya nahinuha nila na ang binagong profile ng amoy na ito ay kinikilala ng mga daga.

{vembed Y = 0UxLt3yugUA}
Ang mga miyembro ng pamilyang mustelid, tulad ng ferrets, badger at otter, ay may lubos na nabuo na pang-amoy. Narito ang isang wolverine ay sumisinghot ng frozen na karne na inilibing ng malalim sa niyebe.

Sa pagbuo ng gawaing iyon, sinanay namin ang mga ferrets at aso upang makita ang avian influenza sa fowl, tulad ng mga ligaw na pato at domestic manok, sa isang pagtutulungan na pag-aaral sa pagitan ng Colorado State University at ng National Wildlife Research Center na kasalukuyang sinusuri para mailathala.

Sa mga ferrets, sinimulan namin sa pamamagitan ng pagsasanay sa kanila na alerto, o hudyat na nakita nila ang target na amoy, sa pamamagitan ng pag-gasgas sa isang kahon na naglalaman ng mataas na mga ratios ng mga pabagu-bagoong compound at hindi pansinin ang mga kahon na naglalaman ng mababang mga ratios. Susunod ay ipinakita namin ang mga sample ng ferrets fecal mula sa parehong nahawahan at hindi naimpeksyon na mga pato, at ang ferrets ay kaagad na nagsimulang mag-alerto sa kahon na naglalaman ng sample ng fecal mula sa isang nahawahan na pato.

Ang diskarte na ito ay katulad ng paraan ng pag-sanay ng mga aso upang makita ang kilalang pabagu-bago ng amoy sa mga paputok o iligal na gamot. Gayunpaman, minsan, kailangan nating hayaan ang hayop ng detektor na matukoy ang profile ng amoy na tutugon dito.

3. Maaari bang sanayin ang mga hayop na makakita ng higit sa isang target?

Oo Upang maiwasan ang pagkalito tungkol sa kung ano ang nakikita ng isang bihasang hayop, maaari naming turuan ito ng iba't ibang tugon sa pag-uugali para sa bawat target na amoy.

Halimbawa, ang mga aso sa Kagawaran ng Agrikultura ng Estados Unidos Programa ng Detalye ng Sakit sa Canine na Serbisyo ng Wildlife tumugon sa isang agresibong alerto, tulad ng simula, kapag nakakita sila ng isang sample mula sa isang pato na nahawahan ng bird flu. Kapag nakakita sila ng isang sample mula sa isang puting-buntot na usa na nahawahan ng prion na sanhi malalang sakit na pag-aaksaya, tumutugon sila gamit ang isang passive alert tulad ng pag-upo.

Ang pananaliksik sa Unibersidad ng Auburn ay ipinapakita na ang mga aso ay maaaring matandaan at tumugon 72 amoy sa panahon ng isang gawain sa memorya ng amoy. Ang tanging limitasyon ay kung gaano karaming mga paraan ang isang aso ay maaaring makipag-usap tungkol sa iba't ibang mga pahiwatig ng amoy.

Ang isang karatula ay nagpapaalam sa mga manlalakbay tungkol sa isang pag-aaral ng piloto sa paliparan ng Helsinki na nag-aalok ng mga libreng pagsubok sa coronavirus gamit ang mga aso upang makita ang mga impeksyon sa pamamagitan ng amoy. Shoja Lak / Getty Images

4. Anong mga uri ng mga kadahilanan ang maaaring kumplikado sa prosesong ito?

Una, ang anumang samahan na nagsasanay ng mga hayop upang matukoy ang sakit ay nangangailangan ng tamang uri ng laboratoryo at kagamitan. Nakasalalay sa sakit, maaaring kasama ang personal na kagamitan sa proteksyon at pagsala ng hangin.

Ang isa pang pag-aalala ay kung ang pathogen ay maaaring makahawa sa mga hayop sa pagtuklas. Kung iyon ang isang panganib, maaaring kailanganin ng mga mananaliksik na gawing aktibo ang mga sample bago nila ilantad ang mga hayop. Pagkatapos ay kailangan nilang makita kung binago ng prosesong iyon ang mga volatile na itinuturo nila sa mga hayop na maiugnay sa impeksiyon.

Panghuli, ang mga handler ay kailangang mag-isip tungkol sa kung paano mapalakas ang nais na tugon mula sa mga hayop ng pagtuklas sa bukid. Kung nagtatrabaho sila sa isang populasyon ng karamihan sa mga taong walang impeksyon - halimbawa, sa isang paliparan - at ang isang hayop ay hindi nakakakuha ng pagkakataon na kumita ng isang gantimpala, maaaring mawalan ito ng interes at huminto sa pagtatrabaho. Naghahanap kami ng mga hayop na may isang malakas na drive upang gumana nang hindi tumitigil, ngunit ang pagtatrabaho nang mahabang panahon nang walang gantimpala ay maaaring maging isang mahirap para sa kahit na ang pinaka-uudyok na hayop.

5. Bakit hindi bumuo ng isang makina na magagawa ito?

Sa ngayon wala kaming mga aparato na kasing-sensitibo tulad ng mga hayop na may mahusay na mabuo na pang-amoy. Halimbawa, ang pang-amoy ng aso ay hindi bababa sa 1,000 beses na mas sensitibo kaysa sa anumang aparato na mekanikal. Maaari nitong ipaliwanag kung bakit ang mga aso ay nakakita ng cancer sa mga sample ng tisyu na naging ang medikal na nalinis bilang hindi cancerous

Alam din natin na ang mga ferrets ay maaaring makakita ng impeksyong avian flu sa mga sample ng fecal bago at pagkatapos ng pagsusuri sa laboratoryo ay nagpapakita na ang virus ay tumigil sa pag-ula. Ipinapahiwatig nito na para sa ilang mga pathogens, maaaring may mga pagbabago sa mga volatile sa mga indibidwal na nahawahan ngunit walang simptomatiko.

Habang ang mga siyentipiko ay natututo nang higit pa tungkol sa kung paano gumagana ang pang-amoy ng mga mammals, magkakaroon sila ng isang mas mahusay na pagkakataon na lumikha ng mga aparato na kasing sensitibo at maaasahan sa pag-sniff ng sakit.

Tungkol sa Author

Glen J. Golden, Scientist ng Pananaliksik / Scholar I, Colorado State University

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Aklat sa Mga Alagang Hayop mula sa listahan ng Pinakamahusay na Nagbebenta ng Amazon

"Gabay ng Baguhan sa Liksi ng Aso"

ni Laurie Leach

Ang aklat na ito ay isang komprehensibong gabay sa liksi ng aso, kabilang ang mga diskarte sa pagsasanay, kagamitan, at mga panuntunan sa kumpetisyon. Kasama sa aklat ang mga sunud-sunod na tagubilin para sa pagsasanay at pakikipagkumpitensya sa liksi, pati na rin ang payo para sa pagpili ng tamang aso at kagamitan.

I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order

"Rebolusyon sa Pagsasanay ng Aso ni Zak George: Ang Kumpletong Gabay sa Pagpapalaki ng Perpektong Alagang Hayop nang may Pag-ibig"

nina Zak George at Dina Roth Port

Sa aklat na ito, nag-aalok si Zak George ng komprehensibong gabay sa pagsasanay sa aso, kabilang ang mga positibong diskarte sa pagpapalakas at payo para sa pagtugon sa mga karaniwang isyu sa pag-uugali. Kasama rin sa aklat ang impormasyon sa pagpili ng tamang aso at paghahanda para sa pagdating ng isang bagong alagang hayop.

I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order

"Ang Henyo ng mga Aso: Paano Mas Matalino ang Mga Aso kaysa Inaakala Mo"

nina Brian Hare at Vanessa Woods

Sa aklat na ito, sinaliksik ng mga may-akda na sina Brian Hare at Vanessa Woods ang mga kakayahan sa pag-iisip ng mga aso at ang kanilang natatanging relasyon sa mga tao. Kasama sa aklat ang impormasyon sa agham sa likod ng katalinuhan ng aso, pati na rin ang mga tip para sa pagpapahusay ng ugnayan sa pagitan ng mga aso at ng kanilang mga may-ari.

I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order

"The Happy Puppy Handbook: Ang Iyong Depinitibong Gabay sa Pag-aalaga ng Tuta at Maagang Pagsasanay"

ni Pippa Mattinson

Ang aklat na ito ay isang komprehensibong gabay sa pag-aalaga ng tuta at maagang pagsasanay, kabilang ang payo para sa pagpili ng tamang tuta, mga diskarte sa pagsasanay, at impormasyon sa kalusugan at nutrisyon. Kasama rin sa libro ang mga tip para sa pakikisalamuha sa mga tuta at paghahanda para sa kanilang pagdating.

I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order