A kutyáknak számos irigylésreméltó képessége van, kezdve attól, hogy milyen jól megállják a helyüket az emberek mindennapi társaként, egészen a munkákban nyújtott segítségig. Mint kiderült, ráadásul az orrukkal is látnak, ami egészen más megvilágításba helyezi a derék négylábúakban rejlő potenciált – számolt be róla a BGR magazin.
A kutyák orra tulajdonképpen egy egész eszköztár, hiszen képesek azt a legkülönfélébb feladatokra használni, legyen szó kábítószerek felkutatásáról, veszélyes robbanóanyagok kiszimatolásáról vagy egyes betegségek (például daganatok) észleléséről, ami elősegíti a korai diagnózist. A Journal of Neuroscience című folyóiratban megjelent tanulmány azt állítja, hogy a kutyák látása és szaglása összekapcsolódik az állatok agyában.
A szagok és a látvány a kutyák fejében
Ezt a kapcsolatot még egyetlen más élőlénynél sem fedezték fel. A tudósok úgy vélik, hogy amikor a kutyák szagolnak, akkor az orruk segítségével látnak is. Persze nem lehetünk biztosak benne, hogy ez pontosan hogyan képeződik le a tudatukban: hogy a szagok képekké alakulnak át, vagy a kutyák más módon ismerik fel ezeket.
Az összefüggések megtalálásához Philippa Johnson állatorvos-neurológus, a Cornell Egyetem Állatorvosi Főiskolájának kutatója és csapata 23 kutya MRI-felvételeit tanulmányozta, kimutatva a nyakszirti lebeny és a szaglógumó közötti neurológiai kapcsolatokat. Szerintük ez teszi lehetővé, hogy az ebek az orrukkal lássanak.
A nyakszirti lebeny az a hely, ahol az agy feldolgozza a látottakat, a szaglógumó pedig a szagok feldolgozását teszi lehetővé. A kutya agya könnyen továbbítja az információkat a kettő között, ami azt jelenti, hogy a szagokat képek segítségével dolgozza fel, hasonlóan ahhoz, ahogyan az agy a látottakat kezeli. Felmerül hát a kérdés, hogyha a kutyák képesek az orrukkal látni, akkor vajon más, jó szaglású állatok – például a medvék – is képesek rá? Lehetséges, de ez az első alkalom, hogy a kutatók ilyen jellegű kapcsolatot tártak fel egy állatnál.
Klinikai szaglászás
Számos tanulmány kimutatta, hogy a kiképzett kutyák különféle betegségeket – köztük a tüdő-, mell-, petefészek-, hólyag- és prosztatarákot, valamint a COVID-19 okozta megbetegedést – a szaglásuk segítségével képesek felismerni. A kutyák egyes betegségek esetében igen magas arányban – például a prosztataráknál 99 százalékos sikerrel – jelezték a kórt a páciensek vizeletmintáinak megszaglászása után.
Az ilyen kutyák kiképzése azonban időbe telik, ráadásul elérhetőségük és idejük korlátozott. A tudósok ezért arra próbálnak megoldást találni, hogy a kutyák orrának és agyának csodálatos szaglóképességét egy kompakt eszközben automatizálják. A bostoni MIT és más intézmények kutatói egy olyan kicsi, automatizált szagérzékelő rendszer ötletével álltak elő, amely még a kutya orránál is nagyobb érzékenységgel lehet képes kimutatni a levegőminta kémiai és mikrobiális tartalmát. Ez aztán egy gépi tanulási eljárással párosítva képessé teheti az eszközt a betegséget hordozó minták kiválasztására a jellegzetes tulajdonságaik alapján.
5.-es biológiakvíz: hány veséje van egy embernek? – 10 kérdés az emberi testről
Ahogy azt Andreas Mershin, az MIT kutatója a PLOS One című folyóiratban megjelent tanulmányt összegezve elmondta: a kutyák az eddigi legpontosabb betegségdetektorok, amelyekkel dolgoztak. A kontrollált tesztekben nyújtott teljesítményük egyes esetekben meghaladta a legjobb jelenlegi laboratóriumi tesztekét. „A kutyák számos különböző ráktípust korábban észleltek, mint bármely más technológia” – tette hozzá. Ráadásul olyan összefüggéseket is felismernek, amelyek eddig elkerülték a kutatók figyelmét. Miután betanították őket arra, hogy reagáljanak a különféle ráktípusban szenvedő betegektől származó mintákra, egy részük másfajta daganattípust is azonosított – még akkor is, ha a minták közötti hasonlóságok az ember számára és a nagy teljesítményű analitikai eszközöket, köztük a gázkromatográfiás tömegspektrometria (GCMS) és a mikrobiális profilalkotást alkalmazva nem voltak nyilvánvalóak.
Mershin és csapata az elmúlt évek során egy olyan miniatürizált érzékelőrendszert fejlesztett ki, amely szenzorként stabilizált emlős szaglóreceptorokat tartalmaz. Ezek adatfolyamát egy tipikus okostelefon valós időben kezelni tudja. A szakember elképzelése szerint egy nap minden telefonba illatdetektort építhetnek, ahogy a kamerák is helyet kaptak ezekben a készülékekben. Szerinte az ilyen érzékelők, amelyek fejlett, gépi tanulással kifejlesztett algoritmusokkal vannak felszerelve, sokkal hamarabb észlelhetik a betegségek korai jeleit, mint a tipikus szűrési rendszerek, de akár füstre vagy gázszivárgásra is figyelmeztethetnek – írja az MIT híroldala.
Orvosi biológiai észlelő kutyák
A kutyák orvosi célú alkalmazása a jövőben nemcsak a szűrési eszköznek minősülhet, hanem diagnosztikai technológiának is. Erről a Frontiers című folyóiratban megjelent részletes tanulmány írt, amely az úgynevezett orvosi biológiai észlelő kutyák (Biomedical Detection Dog – BMDD) alkalmazási potenciálját ismertette.
Eszerint a BMDD kutatások fejlődése historikusan három szakaszra osztható. Melanoma detektálása volt az első siker 2009-ban, majd 2010-ban jött a nagy áttörés, amikor hat különféle rákos megbetegedést sikerült kutyák segítségével kimutatni. Habár a rák azonosítása továbbra is fókuszban maradt, a kutyákkal folytatott detektálási kísérletek spektruma jelentősen kiszélesedett. Először többféle emberi betegségre (például diabéteszre, Parkinson-kórra, epilepsziára) és kórokozóra is ráláttak, köztük különféle vírusokra, baktériumokra, gombákra. Aztán elkezdték a kártevők (például zsizsikek, poloskák), sőt, különféle nagyobb állatok (medvék vagy gorillák) szagmintáinak felismerését is gyakoroltatni az érzékeny orrú ebekkel.
Ez is érdekelhet
A COVID-19 járvánnyal 2020-ban aztán elkezdődött a harmadik BMDD kutatási korszak, amelyben a kutyák különleges képességét a tüneteket nem mutató betegek kiszűrésének szolgálatába kívánták állítani arra keresve a választ, hogy a BMDD-ebek képesek-e kimutatni egy vírus által okozott emberi betegséget, mégpedig pandémiás körülmények között. A COVID-19-et kiszagoló kutyák globális sikere igazolta a BMDD detektálás hatékonyságát. E tapasztalatok alapján ha egy új járvány jelenne meg, az egyik első kérdés a kutatók szerint az lenne, hogy ezek a kutyák képesek-e kimutatni a kórokozót vagy betegséget, és ha igen, milyen mértékben.
