The Scent of Sickness: 5 Pertanyaan yang Dijawab tentang Penggunaan Anjing — dan Tikus serta Musang --untuk Mendeteksi Penyakit

The Scent of Sickness: 5 Pertanyaan Yang Dijawab Tentang Menggunakan Anjing, Tikus, dan Musang Untuk Mendeteksi Penyakit
Moose, anjing ras campuran dari Nebraska Humane Society, berlatih dalam pekerjaan pendeteksian bau.
Bill Cotton / CSU, CC BY-ND

Catatan editor: Saat COVID-19 terus menyebar ke seluruh dunia, para ilmuwan menganalisis cara baru untuk melacaknya. Salah satu pendekatan yang menjanjikan adalah melatih anjing untuk mendeteksi orang yang terinfeksi dengan mencium sampel urin atau keringat manusia. Ilmuwan riset Glen Golden, yang telah melatih anjing dan musang untuk mendeteksi flu burung pada burung, menjelaskan mengapa hewan tertentu sangat cocok untuk mengendus penyakit.

1. Spesies mana yang memiliki hidung untuk penyakit?

Beberapa hewan memiliki indera penciuman yang sangat berkembang. Mereka termasuk hewan pengerat; anjing dan kerabat liar mereka, seperti serigala dan coyote; dan mustelid - mamalia karnivora seperti musang, berang-berang dan musang. Otak spesies ini memiliki tiga kali lebih banyak neuron reseptor penciuman fungsional - sel saraf yang merespons bau - dibandingkan spesies dengan kemampuan penciuman yang kurang tajam, termasuk manusia dan primata lainnya.

Neuron-neuron ini bertanggung jawab untuk mendeteksi dan mengidentifikasi senyawa penciuman yang mudah menguap yang mengirimkan sinyal yang berarti, seperti asap dari api atau aroma daging segar. Suatu zat mudah menguap jika mudah berubah dari cair menjadi gas pada suhu rendah, seperti aseton yang memberi penghilang cat kuku berbau buah. Setelah menguap, ia dapat menyebar dengan cepat di udara.

Ketika salah satu hewan ini mendeteksi bau yang berarti, sinyal kimiawi diterjemahkan menjadi pesan dan dikirim ke seluruh otaknya. Pesan-pesan tersebut masuk secara bersamaan ke korteks olfaktorius, yang bertanggung jawab untuk mengidentifikasi, melokalisasi dan mengingat bau, dan ke daerah otak lain yang bertanggung jawab untuk pengambilan keputusan dan emosi. Jadi hewan ini dapat mendeteksi banyak sinyal kimiawi dari jarak yang jauh dan dapat membuat asosiasi mental yang cepat dan akurat tentangnya.


 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

2. Bagaimana peneliti memilih suatu target aroma?

Dalam sebagian besar penelitian yang menggunakan anjing untuk mendeteksi kanker, anjing telah mengidentifikasi sampel fisik, seperti kulit, urin atau napas, dari pasien yang telah didiagnosis menderita kanker atau menderita kanker. kanker yang tidak terdiagnosis pada tahap awal. Para ilmuwan tidak tahu bau apa yang digunakan anjing atau apakah itu bervariasi menurut jenis kanker.

Departemen Pertanian AS Pusat Penelitian Satwa Liar Nasional di Colorado dan Monell Chemical Senses Center di Pennsylvania telah melatih tikus untuk mendeteksi avian influenza pada sampel kotoran itik yang terinfeksi. Flu burung sulit dideteksi pada kawanan liar, dan memang begitu bisa menyebar ke manusia, jadi pekerjaan ini dirancang untuk membantu ahli biologi satwa liar memantau wabah.

Laboratorium Kimball di Monell mengajari tikus untuk mendapatkan hadiah ketika mereka mencium sampel positif yang dikonfirmasi dari hewan yang terinfeksi. Misalnya, tikus akan minum air ketika mereka menyusuri lengan labirin berbentuk Y yang berisi kotoran dari bebek yang terinfeksi virus flu burung.

Dengan menganalisis sampel feses secara kimiawi, peneliti menemukan bahwa konsentrasi senyawa kimia yang mudah menguap di dalamnya berubah ketika bebek terinfeksi flu burung. Jadi mereka menyimpulkan bahwa profil bau yang berubah inilah yang dikenali oleh tikus.


Anggota keluarga mustelid, seperti musang, musang, dan berang-berang, memiliki indra penciuman yang sangat berkembang. Di sini seekor serigala mengendus daging beku yang terkubur jauh di dalam salju.

Berdasarkan pekerjaan itu, kami telah melatih musang dan anjing untuk mendeteksi flu burung pada unggas, seperti bebek liar dan ayam peliharaan, dalam studi kolaboratif antara Colorado State University dan National Wildlife Research Center yang saat ini sedang ditinjau untuk publikasi.

Dengan musang, kami mulai dengan melatih mereka untuk waspada, atau memberi sinyal bahwa mereka telah mendeteksi bau target, dengan menggaruk kotak yang berisi rasio tinggi dari senyawa volatil tersebut dan mengabaikan kotak yang berisi rasio rendah. Selanjutnya kami menunjukkan sampel feses musang baik dari itik yang terinfeksi maupun yang tidak terinfeksi, dan musang segera mulai waspada ke kotak yang berisi sampel tinja dari itik yang terinfeksi.

Pendekatan ini mirip dengan cara anjing dilatih untuk mendeteksi bau tak sedap yang diketahui dalam bahan peledak atau obat-obatan terlarang. Kadang-kadang, kita harus membiarkan hewan pendeteksi menentukan profil bau yang akan diresponnya.

3. Dapatkah hewan dilatih untuk mendeteksi lebih dari satu target?

Iya. Untuk menghindari kebingungan tentang apa yang dideteksi oleh hewan terlatih, kami dapat mengajarkannya respons perilaku yang berbeda untuk setiap bau target.

Misalnya, anjing-anjing di Departemen Pertanian AS Program Deteksi Penyakit Anjing Layanan Satwa Liar menanggapi dengan peringatan agresif, seperti menggaruk, saat mereka mendeteksi sampel dari bebek yang terinfeksi flu burung. Saat mereka mendeteksi sampel dari rusa berekor putih yang terinfeksi oleh prion penyebabnya penyakit wasting kronis, mereka merespons dengan peringatan pasif seperti duduk.

Penelitian di University of Auburn telah menunjukkan bahwa anjing dapat mengingat dan merespons 72 bau selama tugas memori bau. Satu-satunya batasan adalah berapa banyak cara anjing dapat berkomunikasi tentang isyarat bau yang berbeda.

Sebuah tanda memberi tahu para pelancong tentang studi percontohan di bandara Helsinki yang menawarkan tes virus corona gratis menggunakan anjing untuk mendeteksi infeksi melalui penciuman.
Sebuah tanda memberi tahu para pelancong tentang studi percontohan di bandara Helsinki yang menawarkan tes virus corona gratis menggunakan anjing untuk mendeteksi infeksi melalui penciuman.
Shoja Lak / Getty Images

4. Faktor macam apa yang dapat mempersulit proses ini?

Pertama, setiap organisasi yang melatih hewan untuk mendeteksi penyakit membutuhkan jenis laboratorium dan peralatan yang tepat. Tergantung pada penyakitnya, itu bisa termasuk peralatan pelindung diri dan penyaringan udara.

Kekhawatiran lainnya adalah apakah patogen dapat menginfeksi hewan pendeteksi. Jika itu berisiko, peneliti mungkin perlu menonaktifkan sampel sebelum mereka mengekspos hewan tersebut. Kemudian mereka perlu melihat apakah proses itu telah mengubah volatil yang mereka ajarkan pada hewan untuk dikaitkan dengan infeksi.

Terakhir, penangan harus memikirkan cara memperkuat respons yang diinginkan dari hewan deteksi di lapangan. Jika mereka bekerja dalam populasi yang sebagian besar tidak terinfeksi - misalnya, di bandara - dan hewan tidak mendapatkan kesempatan untuk mendapatkan hadiah, ia mungkin kehilangan minat dan berhenti bekerja. Kami mencari hewan yang memiliki dorongan kuat untuk bekerja tanpa henti, tetapi bekerja untuk waktu yang lama tanpa imbalan dapat menjadi tantangan bahkan untuk hewan yang paling termotivasi.

5. Mengapa tidak membuat mesin yang bisa melakukan ini?

Saat ini kami tidak memiliki perangkat yang sensitif seperti hewan dengan indra penciuman yang berkembang dengan baik. Misalnya, indra penciuman anjing adalah setidaknya 1,000 kali lebih sensitif daripada perangkat mekanis mana pun. Ini bisa menjelaskan mengapa anjing telah mendeteksi kanker pada sampel jaringan yang telah diujinya secara medis dibersihkan sebagai tidak bersifat kanker

Kita juga tahu bahwa musang dapat mendeteksi infeksi flu burung pada sampel tinja sebelum dan setelah analisis laboratorium menunjukkan bahwa virus telah berhenti menyebar. Hal ini menunjukkan bahwa untuk beberapa patogen, mungkin terdapat perubahan volatil pada individu yang terinfeksi tetapi tidak menunjukkan gejala.

Saat para ilmuwan mempelajari lebih lanjut tentang cara kerja indera penciuman mamalia, mereka akan memiliki kesempatan yang lebih baik untuk menciptakan perangkat yang sensitif dan andal dalam mengendus penyakit.

tentang PenulisPercakapan

Glen J. Golden, Ilmuwan Riset / Sarjana I, Colorado State University

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

books_pets

Anda Mungkin Juga Suka

BAHASA YANG TERSEDIA

English Afrikanas Arabic Cina (Modern) Cina (Tradisional) Denmark Dutch Filipina Finnish French German Yunani Ibrani Hindi Hongaria Indonesian Italian Japanese Korean Malay Norwegian Persia semir Portuguese Rumania Russian Spanish swahili Swedish Thai Turki Ukraina Urdu Vietnam

ikuti InnerSelf di

ikon facebookikon twitterikon youtubeikon instagramikon pintrestikon rss

 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

Sikap Baru - Kemungkinan Baru

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Innerself Pasar
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikasi. Seluruh hak cipta.