Dressage de chien – De la grippe aviaire au cancer – comment les chiens et les autres animaux sentent la maladie – Eduquer son chien

MÉTHODE POUR DRESSER VOTRE CHIEN seulement 15 min par jour

La police et le dresseur travaillent avec un chien sentant une boîte sur un échantillon à l'école canine Carabineros de Chile à Parque Metropolitano |  Bloomberg
La police et le dresseur travaillent avec un chien sentant une boîte sur un échantillon à l’école canine Carabineros de Chile à Parque Metropolitano | Bloomberg

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Enote de la rédaction: Alors que le COVID-19 continue de se répandre dans le monde, les chercheurs analysent de nouvelles façons de le surveiller. Une approche prometteuse consiste à entraîner les chiens à détecter les personnes infectées en reniflant des échantillons d’urine ou de sueur humaine. Le chercheur Glen Golden, qui a entraîné des chiens et des furets à détecter la grippe aviaire chez les oiseaux, explique pourquoi certains animaux sont bien adaptés pour sentir la maladie.

1. Quelles espèces ont un nez pour la maladie?

Certains animaux ont une odeur très développée. Ils contiennent des rongeurs; les chiens et leurs parents sauvages tels que les loups et les coyotes; et les toboggans – carnivores comme les chasse-neige, les loutres et les furets. Les cerveaux de ces espèces ont au moins trois fois plus de récepteurs olfactifs fonctionnels – des cellules nerveuses qui réagissent aux odeurs – que les espèces aux odeurs moins vives, y compris les humains et les autres primates.

Ces cellules nerveuses sont chargées de détecter et d’identifier les composés odorants volatils qui envoient des signaux pertinents, tels que la fumée de feu ou l’arôme de la viande fraîche. Une substance est volatile si elle est facilement convertie à partir d’un gaz liquide à basse température, comme l’acétone, ce qui donne au dissolvant pour vernis à ongles une odeur fruitée. Une fois vaporisé, il peut se propager rapidement dans l’air.

Lorsqu’un de ces animaux détecte une odeur significative, le signal chimique est converti en messages et se déplace vers son cerveau. Les messages vont simultanément au cortex olfactif, qui est responsable de l’identification, de la localisation et de la mémorisation de l’odeur, et à d’autres zones du cerveau responsables de la prise de décision et des émotions. Ainsi, ces animaux peuvent détecter de nombreux signaux chimiques sur de longues distances et établir des associations mentales rapides et précises avec eux.

2. Comment les scientifiques choisissent-ils le parfum cible?

Dans la plupart des études dans lesquelles des chiens ont été utilisés pour détecter le cancer, les chiens ont identifié des échantillons physiques, tels que la peau, l’urine ou la respiration, de patients qui ont été diagnostiqués avec un cancer ou qui ont un cancer non diagnostiqué à un stade précoce. Les chercheurs ne savent pas ce que les chiens de récupération des odeurs utilisent ou s’ils varient selon le type de cancer.

Le National Wildlife Research Center du Département de l’agriculture des États-Unis au Colorado et le Monell Chemical Senses Center en Pennsylvanie ont formé des souris à la détection de la grippe aviaire à partir d’échantillons de selles provenant de canards infectés. La grippe aviaire est difficile à détecter chez les sangliers et peut se propager aux humains, ce travail est donc conçu pour aider les biologistes de la faune à surveiller les épidémies.

Le laboratoire de Kimell à Monell a appris aux souris à recevoir une récompense lorsqu’elles sentaient un échantillon positif confirmé d’un animal infecté. Par exemple, des souris ont reçu un verre d’eau alors qu’elles descendaient la tige d’un labyrinthe en forme de Y contenant les excréments d’un canard infecté par le virus de la grippe aviaire.

En analysant chimiquement les échantillons de selles, les chercheurs ont découvert que la concentration de composés chimiques volatils qu’ils contenaient changeait lorsque le canard était infecté par la grippe aviaire. Ils ont donc conclu que les souris reconnaissaient ce profil d’odeur modifié.

Sur la base de ces travaux, nous avons formé des furets et des chiens à détecter la grippe aviaire chez les volailles, telles que les canards sauvages et les volailles domestiques, dans le cadre d’une étude collaborative entre l’Université du Colorado et le National Wildlife Research Center, qui est actuellement en cours de publication.

Avec les furets, nous avons commencé par les entraîner à alerter ou à signaler qu’ils avaient détecté une odeur cible, à gratter une boîte contenant de grandes quantités de ces composés volatils et à ignorer les boîtes à faibles ratios. Ensuite, nous avons montré des échantillons fécaux de furets provenant de canards infectés et non infectés, et les furets ont immédiatement commencé à être alertés à partir d’une boîte contenant un échantillon de matières fécales d’un canard infecté.

Cette approche est similaire à la façon dont les chiens sont entraînés pour détecter les odeurs volatiles connues dans les explosifs ou les drogues illégales. Parfois, cependant, nous devons laisser l’animal de détection déterminer le profil d’odeur auquel il répond.


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3. Les animaux peuvent-ils être entraînés à détecter plus d’une cible?

Ouais. Pour éviter toute confusion sur ce qu’un animal dressé perçoit, nous pouvons lui enseigner une réponse comportementale différente à chaque odeur cible.

Par exemple, les chiens du programme de détection des maladies canines du Département de l’agriculture des États-Unis répondent par une alerte agressive, comme une égratignure, lorsqu’ils détectent un échantillon d’un canard infecté par la grippe aviaire. Lorsqu’ils détectent un échantillon d’un cerf de Virginie infecté par un prion qui cause une maladie débilitante chronique, ils répondent par une alarme passive, comme s’asseoir.

Des recherches de l’Université d’Auburn ont montré que les chiens peuvent se souvenir de 72 odeurs et y réagir lors des odeurs pendant la formation de la mémoire. La seule limite est le nombre de façons dont un chien peut communiquer sur différentes odeurs.

4. Quels facteurs peuvent compliquer ce processus?

Premièrement, toutes les organisations qui forment les animaux à la détection des maladies ont besoin du bon type de laboratoire et d’équipement. Selon la maladie, cela peut inclure un équipement de protection individuelle et une filtration de l’air.

Une autre préoccupation est de savoir si l’agent pathogène peut infecter les animaux de détection. S’il s’agit d’un risque, les chercheurs devront peut-être inactiver les échantillons avant d’exposer les animaux. Ils doivent ensuite vérifier si ce processus a changé les substances volatiles qu’ils apprennent aux animaux à être infectés.

Enfin, les manutentionnaires doivent réfléchir à la manière de confirmer la réponse souhaitée des animaux de détection sur le terrain. Si un animal travaille principalement parmi des personnes non infectées – à l’aéroport, par exemple – et que l’animal n’a pas la possibilité de gagner des récompenses, il peut perdre tout intérêt et cesser de travailler. Nous recherchons des animaux avec un fort désir de travailler sans s’arrêter, mais un travail à long terme sans récompense peut être un défi, même pour l’animal le plus motivé.

5. Pourquoi ne pas construire une machine capable de faire cela?

Actuellement, nous n’avons pas d’équipement aussi sensible que les animaux avec une odeur bien développée. Par exemple, l’odeur d’un chien est au moins 1 000 fois plus sensible que n’importe quel appareil mécanique. Cela pourrait expliquer pourquoi les chiens ont détecté un cancer dans des échantillons de tissus médicalement purifiés à partir d’une tumeur non cancéreuse.

Nous savons également que les furets peuvent détecter l’infection par la grippe aviaire dans leurs excréments avant les tests de laboratoire et après l’arrêt de la propagation du virus. Cela suggère que des changements dans les substances volatiles de certains agents pathogènes peuvent survenir chez des individus infectés mais asymptomatiques.

Au fur et à mesure que les chercheurs en apprendront davantage sur le fonctionnement des odeurs des mammifères, ils seront mieux en mesure de créer des appareils qui sont tout aussi sensibles et fiables pour sentir les maladies.Conversation

Glen J. Golden, chercheur / chercheur I, Université d’État du Colorado

Cet article est republié sous la licence Creative Commons. Lisez l’article original.


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