Собака - детектор видовых запахов в работе зоологов и криминалистов. Собаки детекторы
Подготовка собак-детекторов. Установление некоторых диагностических признаков человека по запаховым следам: Методические рекомендации
Подготовка собак-детекторов
Методика использования собак-детекторов в различении запаховых следов людей, относящихся к различным возрастным группам, основана на возможности собак-детекторов в ряду сравниваемых образцов самопроизвольно выделять повышенным вниманием запаховые пробы, отличающиеся по качественным характеристикам от остального множества предложенных для ознакомления объектов. Подкрепление такого поведения образует у животных ассоциативную связь с «наталкивающей» функцией сравнительного ряда, составленного из вспомогательных объектов (запаховые образцы, полученные от субъектов приблизительно одного возраста).
Для такой специализации отбирают собак с повышенной ориентировочной реакцией на единичные объекты, отличающиеся по возрастному признаку от прочих в специально сформированном сравнительном ряду, где располагают запаховые пробы от лиц одной возрастной группы. Собак для обследования расположенных в ряду объектов применяют без предварительного предъявления какого-либо искомого запаховых следов. Сравнительный ряд, в котором проводится выявление пробы с запахом отличающейся возрастной группы, составляют из десяти подобранных для эксперимента, унифицированных по внешнему виду объектов (стеклянные банки с запаховыми пробами, собранными на одинаковые лоскуты хлопчатобумажной байки), в восьми из которых должны находиться образцы с запахом людей одного возраста.
В обозначенном жребием месте сравнительного ряда, среди восьми запаховых проб от людей одного возраста располагают проверяемый объект с запахом человека неизвестной возрастной группы, а через несколько объектов за ним помещают для контроля эталонную запаховую пробу. Эталонными пробами служат запаховые образцы от лиц детского, среднего или пожилого возраста — в зависимости от предполагаемой возрастной принадлежности исследуемого (проверяемого) объекта.
Собак направляют на поиск запаховых следов эталонной возрастной группы без стартового задания. Как правило, в ряду подготовленных объектов собаки-детекторы повышенным вниманием обозначают пробы с отличающейся возрастной характеристикой запаховых следов человека. Такое требуемое от дрессируемых животных поведение поддерживают как условным, так и безусловным положительным подкреплением (похвала «Хорошо!», лакомство). Образующийся рабочий стереотип закрепляют ежедневными тренировками.
В среднем, выработка и закрепление такого стереотипа у собак, ранее подготовленных на выборку-узнавание заданного запаховых следов, занимает две-три недели. После закрепления такого стереотипа собака-детектор не испытывает затруднений в выделении сигнальным поведением объекта с запахом человека одного возраста среди предъявленных ей нескольких объектов, полученных от лиц другой возрастной группы.
Согласно методике, сигнальные проявления только у эталонного объекта указывают на нормальное функциональное состояние животного и отсутствие в изучаемом объекте исследуемой возрастной характеристики или на отсутствие в нем запаховых следов человека вообще. Последнее уточняется дополнительной проверкой.
Для установления возрастной группы человека запаховые пробы, собранные с его запаховых следов, тестируют на наличие предполагаемой возрастной характеристики. Такое исследование в целом представлено тремя самостоятельными этапами, последовательность которых определяют исходя из обстоятельств решаемой задачи. На практике при получении категорического ответа исследование может быть завершено на любом из трех рассмотренных ниже этапов.
Перед каждым этапом исследования необходима проверка на наличие запаховых помех в анализируемых пробах. Несоблюдение этого правила может привести к ошибочному истолкованию результата (сигнал собак на запаховые следы-помеху может быть расценен как выявление искомой запаховой характеристики).
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
info.wikireading.ru
Собаки – детекторы раковых опухолей
Автор Баскина Софья Статья впервые опубликована в журнале Мой Друг Собака №8-2010В 1989 году в журнал Lancet пришло письмо от двух ученых Вильямса и Пемброка, которые предлагали обсудить интересный случай: женщина заметила, что ее собака проявляет необычайное внимание к пигментному, как ей казалось, пятнышку у нее на коже. Анализ клеток с этого пятнышка показал, что это ничто иное как злокачественная меланома, другое название которой – «черный рак».
Вслед за публикацией письма в Lancet, стали появляться аналогичные сообщения о случаях, когда собаки проявляли необычное поведение, чувствуя рак крови, легких, простаты или яичников у своих хозяев, причем на самых ранних стадиях развития опухолей.Чем раньше становится известно о том, что человек болен, тем больше шансов его спасти. В современной медицине существуют методы, которые позволяют ставить точный диагноз на ранних стадиях болезни – это рентгеновская компьютерная томография (CT), магнитно-резонансная томография (MRI), позитронно-эмиссионная томография (PET). Однако они очень дороги и в некоторых случаях сами представляют риск для здоровья человека. Рентгеновская компьютерная томография, например, связана с радиационным излучением и если его назначают несколько раз, то у врачей возникают сомнения – не метод ли диагностики вызвал перерождение доброкачественной опухоли в злокачественную[5]. Есть и более безопасные методы, но они не так точны и зачастую не позволяют выявлять болезнь на ранних стадиях. Поэтому новость о том, что собаки возможно способны по запаху замечать развитие раковой опухоли, была воспринята исследователями с воодушевлением.
Воодушевления хватило на 531 работу из которых только 11 были доведены до полностью законченной научной публикации [5]. Эти цифры говорят не о лености ученых, это нормальная скорость для науки, тем более, что исследователям предстояло и еще предстоит в будущем ответить на множество жизненно важных вопросов.
Какие собаки могут стать детекторами рака?
К сожалению, не во всех научных статьях сообщается о том, каких именно собак обучали распознавать рак. Интересно, впрочем, что в большинстве случаев это были собаки-домашние любимцы, чьи хозяева жили неподалеку от больниц или университетов, в которых проводилось исследование. Только в одном исследовании привлекали владельцев спортивных собак, чемпионов по послушанию. В работах, где были получены самые высокие результаты, ученые использовали золотистых ретриверов, лабрадоров, португальских водяных собак, ризеншнауцера и миттельшнауцера [3,4,6]. В работах, где собаки не способны были «поставить диагноз», ученые скромно умолчали о породной принадлежности питомцев, тем более, что в одной из работ это были собаки, принадлежавшие тренерам [2].
Как обучать собак?
Во всех случаях ученые использовали для обучения собак «кликер-тренинг». В нем собака обучается методом «проб и ошибок». Дрессировщик наблюдает за ней и в тот момент, как она делает нужное движение, он щелкает кликером и затем дает лакомство. Щелчок кликера как указка показывает собаке за какое именно действие ее хозяин даст ей лакомство. Если собака ошибается, ее не поправляют, но и не поощряют.
Последовательность обучения обычно такая: перед собакой раскладывают несколько предметов, обычно намертво закрепленных или очень тяжелых, чтобы у собаки не возникло желания их хватать или играть с ними. Среди этих предметов помощник кладет небольшую тряпочку, которую дрессировщик до этого держал в руках. Собака с небольшого расстояния наблюдает за этим, дрессировщик стоит рядом с ней. Потом он дает собаке понюхать свою ладонь и дает ей команду «Ищи!». Он бежит вместе с собакой к предметам. Обычно собака, учуяв знакомый запах, останавливается и начинает с интересом нюхать тряпочку. В этот момент дрессировщик щелкает кликером и дает собаке лакомство. Через несколько повторений дрессировщик, после щелчка кликера и дачи лакомства, начинает усаживать собаку возле тряпочки, снова щелкает и снова дает лакомый кусочек. Получается, что каждый раз, когда собака нашла тряпочку с запахом, она получает два кусочка – за то, что нашла, и за то, что села.
После многих повторов собака, найдя тряпочку, начинает время от времени сама садиться рядом с ней, а потом уже делает это каждый раз. Тогда дрессировщик посылает ее искать с небольшого расстояния, а сам не торопится бежать за ней. Если она нашла тряпочку и села, то он щелкает ей кликером, а затем подходит и дает лакомство.
Следующий этап – среди неподвижных предметов кладут тряпочку, пропитанную каким-либо незнакомым собаке запахом. Такой же образец – в руках дрессировщика. Он предлагает ей понюхать образец, затем дает команду «Ищи!» и поощряет, если она сядет рядом с искомой тряпочкой. Если собака освоилась на этом этапе, то ей предлагают выбрать среди нескольких тряпочек, лишь одна из которых обладает тем же запахом, что и образец в руках дрессировщика.
На последнем этапе собаку обучают выбирать по запаху не только тряпочки, но и другие предметы. При обучении собак-детекторов рака это были фильтровальные бумажки или губки в банках Петри, пробирки с жидкостью и пр. Впрочем собаки любят нюхать от природы, и делают это с удовольствием, не только ради поощрения. В одном из исследований собаки раз за разом указывали на одну пробирку среди прочих, хотя им не давали поощрения за это. Пробирка содержала мочу здорового, как полагали ученые, человека. Настойчивость животных заставила врачей тщательнее обследовать человека и, к несчастью, оказалось, что правы были собаки.
Кликер-тренинг использовали для обучения всех собак–детекторов во всех исследованиях, но длительность и режим занятий различались очень сильно. Невозможно сказать, как это отразилось на результатах. Например, тренируя собак в течении 3 недель ежедневно и устраивая им короткие занятия по 20 раз в день, американские ученые получили очень высокие результаты. Такого же уровня достигли шведские ученые, занимаясь с собаками в течение года. Тренировки по 4-7 месяцев от 1 до 7 раз в неделю были практически безрезультатными, например, когда собаки делали правильный выбор лишь в 18% случаев. Однако нужно заметить, что и способы приготовления образцов запаха в этих работах существенно различались, а это могло сказаться на результатах сильнее, чем режим тренировок.
Не «лжет» ли собака?
Чтобы избежать ошибок в обучении собак кинологи используют «двойной слепой метод».
Все мы знаем, насколько внимательны собаки к лицу своего хозяина, к самым малейшим движениям своего дрессировщика. Бывает, что они выбирают образец не по запаху, а угадывая желание своего хозяина. Чтобы избежать таких ошибок кинологи используют «двойной слепой метод». В этом случае ни дрессировщик, ни наблюдатель не знают, какой из образцов, выбранных собакой, правильный, это выясняется после того, как собака прошла серию опытов. Закладывает образец «подозрительного» запаха и контрольные образцы (взятые от здоровых людей) человек, который не присутствует при тренировке и работе собаки. Тогда никто не может «подсказать» собаке и можно быть уверенным, что если она сделала правильный выбор, то сделала его благодаря своему нюху, а значит ее выбору можно доверять. Из 11 работ по определению собаками раковых опухолей только в 2 был использован двойной слепой метод [3,4].
Только в одной работе собак тренировали определять по запаху рак крови. Образец приготавливали так: мочу пациента с известным диагнозом высушивали, затем снова разводили. Раствор наносили на фильтровальную бумагу. Точность, с которой собаки определяли запах ракового больного была всего 41% [7]. По расчетам стало ясно, что собаки улавливают запах, их выбор не был случайным, но все же собак нельзя использовать как биодетекторов. При таком подходе больше половины пациентов просто бы не узнали о своем заболевании.
В другой работе собакам предлагали определить, есть ли у женщины рак молочной железы, а у мужчины рак предстательной железы по запаху их мочи (в этом случае образцы не высушивали, а разливали в пробирки). В результате выяснилось, что собаки показывают образцы случайным образом, а не выбирают их по запаху [2]. Возможно, никакого специфического запаха заболевания они просто не обнаруживали. А может быть, наоборот, они показывали больше, чем ученые на тот момент способны были оценить, т.к. в то время у науки еще не было возможности определить особую форму, так называемую «агрессивность» рака предстательной железы, которая, возможно, дает специфический запах и хорошо заметна для собак [5].
Впечатляющие результаты были получены тогда, когда собакам давали понюхать образцы клеток меланомы. На злокачественную опухоль, развившуюся на коже человека, накладывали липкий бинт, затем его давали обнюхивать собакам. Одновременно с этим им давали обнюхивать бинты с образцами клеток кожи здоровых людей. В 75-86% случаев собаки были способны правильно показать образец запаха больного человека [6].
Рак молочной железы собаки определяли в 98% случаев, а рак легких в 99%.
Майкл МакКуллоч, Тадеуш Джезерски, Майкл Брофман вместе со своими коллегами предложили собакам определить рак молочной железы и рак легких по запаху выдыхаемого пациентами воздуха, собранного на полипропиленовые губки и хранившегося 60 дней при комнатной температуре. Рак молочной железы собаки определяли в 98% случаев, а рак легких в 99% — поистине потрясающая точность! [4] Аналогичного результата (97,5%) достиг Джорджи Хорват и его коллеги из Швеции, когда приготовили в качестве образцов для определения кусочки ткани здорового яичника и пораженного опухолью [3].
Могут ли собаки отличить запах рака от запаха другой болезни того же органа?
В 3 из работ ученые проверяли, насколько легко запутать собаку. Они поставили эксперименты, где собаке давали нюхать образцы запаха людей, пользующихся сильными духами или курящих, людей, страдающих диабетом или кариесом. В случаях, когда собакам давали нюхать выдыхаемый человеком воздух, собранный на полипропиленовую губку, никакие посторонние запахи не могли сбить их с толку [4]. В одном из исследований все образцы высушенной и заново разведенной мочи были взяты от пациентов с различными заболеваниями почек и мочевого пузыря [7]. В результате собаки все же справились с задачей, они выбирали образцы мочи раковых больных и не обращали внимания на образцы мочи с ненормальным химическим составом из-за других заболеваний. Однако при попытках определить рак молочной железы и рак предстательной железы, собаки показали очень низкие результаты. Невозможно сказать, повлиял ли на их выбор запах пищи, которую употребляли люди перед тем, как сдавать анализы [2].
Что же дальше?
Если раковое заболевание дает специфический запах, это означает что существуют какие-то химические элементы, его определяющие, что и было доказано экспериментально [1]. Природа наделила собаку уникальным чутьем. Ей не нужна химическая лаборатория, для того, чтобы различить по запаху один химический элемент от другого и эти два элемента от их соединения. К тому же, собака всей душой стремится быть полезной своему хозяину и, если только мы научаемся ее слушать, предупреждает нас о всевозможных опасностях. И все же собаке не так просто рассказать хозяину, что она чувствует. Если мы хотим быть уверенными в том, что мы поняли ее правильно, нужны постоянные проверки и тренировки. Это не может стать частью больничной практики – слишком хлопотно и ненадежно.
Гораздо больше перспектив в этом отношении оказывается у «искусственного носа» – прибора, улавливающего и анализирующего различные запахи. В отличие от собаки, «искусственный нос» не устает, не требует «двойного слепого метода» или набора образцов с запахами здоровых людей. Такие приборы, улавливающие опасные газы, например, в шахте. Но «искусственный нос» по определению показывает наличие в воздухе только того вещества, к которому у них есть встроенный сенсор. Для того, чтобы сконструировать прибор для определения раковой опухоли, как минимум нужно знать, какое химическое вещество он должен улавливать, а для этого — где такое вещество искать и можно ли отличить его от запахов других заболеваний. И это именно то, о чем собаки могут рассказать нам в будущих исследованиях.
- Gallagher M., Wysocki C.J., Leyden J.J., Spielman A.I., Sun X., Preti G. Analyses of volatile organic compounds from human skin // British Journal of Dermatology, 159, 780-791
- Gordon, R.T., Schatz, C.B., Myers, L.J., Kosty, M., Gonczy, C., Kroener, J., Tran, M., Kurtzhals, P., Heath, S., Koziol, J.A., Arthur, N., Gabriel, M., Hemping, J., Hemping, G., Nesbitt, S., Tucker-Clark, L., Zaayer, J., 2008. The use of canines in the detection of human cancers. // J. Altern. Complement Med. 14, 61-67.
- Horvath, G., Jarverud, G.A., Jarverud, S., Horvath, I., 2008. Human ovarian carcinomas detected by specific odor. // Integr. Cancer Ther. 7, 76-80.
- McCulloch, M., Jezierski, T., Broffman, M., Hubbard, A., Turner, K., Janecki, T., 2006. Diagnostic accuracy of canine scent detection in early- and late-stage lung and breast cancers.// Integr. Cancer Ther. 5, 30-39.
- Moser E., McCulloch M., 2010. Canine scent detection of human cancers: A review of methods and accuracy // Journal of Veterinary Behavior () 5, 145-152
- Pickel, D.P., Manucy, G.P., Walker, D.B., Hall, S.B., Walker, J.C., 2004. Evidence for canine olfactory detection of melanoma. // Appl. Anim. Behav. Sci. 89, 107-116.
- Willis, C.M., Church, S.M., Guest, C.M., Cook, W.A., McCarthy, M., Bransbury, A.J., Church, M.R.T., Church, J.C.T., 2004. Olfactory detection of human bladder cancer by dogs: proof of principle study. // BMJ 329, 712-718.
baskina.com
Собаки – детекторы раковых опухолей
Во всех случаях ученые использовали для обучения собак «кликер-тренинг». В нем собака обучается методом «проб и ошибок». Дрессировщик наблюдает за ней и в тот момент, как она делает нужное движение, он щелкает кликером и затем дает лакомство. Щелчок кликера как указка показывает собаке за какое именно действие ее хозяин даст ей лакомство. Если собака ошибается, ее не поправляют, но и не поощряют.
Последовательность обучения обычно такая: перед собакой раскладывают несколько предметов, обычно намертво закрепленных или очень тяжелых, чтобы у собаки не возникло желания их хватать или играть с ними. Среди этих предметов помощник кладет небольшую тряпочку, которую дрессировщик до этого держал в руках. Собака с небольшого расстояния наблюдает за этим, дрессировщик стоит рядом с ней. Потом он дает собаке понюхать свою ладонь и дает ей команду «Ищи!». Он бежит вместе с собакой к предметам. Обычно собака, учуяв знакомый запах, останавливается и начинает с интересом нюхать тряпочку. В этот момент дрессировщик щелкает кликером и дает собаке лакомство. Через несколько повторений дрессировщик, после щелчка кликера и дачи лакомства, начинает усаживать собаку возле тряпочки, снова щелкает и снова дает лакомый кусочек. Получается, что каждый раз, когда собака нашла тряпочку с запахом, она получает два кусочка – за то, что нашла, и за то, что села.
После многих повторов собака, найдя тряпочку, начинает время от времени сама садиться рядом с ней, а потом уже делает это каждый раз. Тогда дрессировщик посылает ее искать с небольшого расстояния, а сам не торопится бежать за ней. Если она нашла тряпочку и села, то он щелкает ей кликером, а затем подходит и дает лакомство.
Следующий этап – среди неподвижных предметов кладут тряпочку, пропитанную каким-либо незнакомым собаке запахом. Такой же образец – в руках дрессировщика. Он предлагает ей понюхать образец, затем дает команду «Ищи!» и поощряет, если она сядет рядом с искомой тряпочкой. Если собака освоилась на этом этапе, то ей предлагают выбрать среди нескольких тряпочек, лишь одна из которых обладает тем же запахом, что и образец в руках дрессировщика.
На последнем этапе собаку обучают выбирать по запаху не только тряпочки, но и другие предметы. При обучении собак-детекторов рака это были фильтровальные бумажки или губки в банках Петри, пробирки с жидкостью и пр. Впрочем собаки любят нюхать от природы, и делают это с удовольствием, не только ради поощрения. В одном из исследований собаки раз за разом указывали на одну пробирку среди прочих, хотя им не давали поощрения за это. Пробирка содержала мочу здорового, как полагали ученые, человека. Настойчивость животных заставила врачей тщательнее обследовать человека и, к несчастью, оказалось, что правы были собаки.
Кликер-тренинг использовали для обучения всех собак–детекторов во всех исследованиях, но длительность и режим занятий различались очень сильно. Невозможно сказать, как это отразилось на результатах. Например, тренируя собак в течении 3 недель ежедневно и устраивая им короткие занятия по 20 раз в день, американские ученые получили очень высокие результаты. Такого же уровня достигли шведские ученые, занимаясь с собаками в течение года. Тренировки по 4-7 месяцев от 1 до 7 раз в неделю были практически безрезультатными, например, когда собаки делали правильный выбор лишь в 18% случаев. Однако нужно заметить, что и способы приготовления образцов запаха в этих работах существенно различались, а это могло сказаться на результатах сильнее, чем режим тренировок.
Не «лжет» ли собака?
Чтобы избежать ошибок в обучении собак кинологи используют «двойной слепой метод».
Все мы знаем, насколько внимательны собаки к лицу своего хозяина, к самым малейшим движениям своего дрессировщика. Бывает, что они выбирают образец не по запаху, а угадывая желание своего хозяина. Чтобы избежать таких ошибок кинологи используют «двойной слепой метод». В этом случае ни дрессировщик, ни наблюдатель не знают, какой из образцов, выбранных собакой, правильный, это выясняется после того, как собака прошла серию опытов. Закладывает образец «подозрительного» запаха и контрольные образцы (взятые от здоровых людей) человек, который не присутствует при тренировке и работе собаки. Тогда никто не может «подсказать» собаке и можно быть уверенным, что если она сделала правильный выбор, то сделала его благодаря своему нюху, а значит ее выбору можно доверять. Из 11 работ по определению собаками раковых опухолей только в 2 был использован двойной слепой метод [3,4].
Какие опухоли распознают собаки?
Только в одной работе собак тренировали определять по запаху рак крови. Образец приготавливали так: мочу пациента с известным диагнозом высушивали, затем снова разводили. Раствор наносили на фильтровальную бумагу. Точность, с которой собаки определяли запах ракового больного была всего 41% [7]. По расчетам стало ясно, что собаки улавливают запах, их выбор не был случайным, но все же собак нельзя использовать как биодетекторов. При таком подходе больше половины пациентов просто бы не узнали о своем заболевании.
В другой работе собакам предлагали определить, есть ли у женщины рак молочной железы, а у мужчины рак предстательной железы по запаху их мочи (в этом случае образцы не высушивали, а разливали в пробирки). В результате выяснилось, что собаки показывают образцы случайным образом, а не выбирают их по запаху [2]. Возможно, никакого специфического запаха заболевания они просто не обнаруживали. А может быть, наоборот, они показывали больше, чем ученые на тот момент способны были оценить, т.к. в то время у науки еще не было возможности определить особую форму, так называемую «агрессивность» рака предстательной железы, которая, возможно, дает специфический запах и хорошо заметна для собак [5].
Впечатляющие результаты были получены тогда, когда собакам давали понюхать образцы клеток меланомы. На злокачественную опухоль, развившуюся на коже человека, накладывали липкий бинт, затем его давали обнюхивать собакам. Одновременно с этим им давали обнюхивать бинты с образцами клеток кожи здоровых людей. В 75-86% случаев собаки были способны правильно показать образец запаха больного человека [6].
Рак молочной железы собаки определяли в 98% случаев, а рак легких в 99%.
Майкл МакКуллоч, Тадеуш Джезерски, Майкл Брофман вместе со своими коллегами предложили собакам определить рак молочной железы и рак легких по запаху выдыхаемого пациентами воздуха, собранного на полипропиленовые губки и хранившегося 60 дней при комнатной температуре. Рак молочной железы собаки определяли в 98% случаев, а рак легких в 99% — поистине потрясающая точность! [4] Аналогичного результата (97,5%) достиг Джорджи Хорват и его коллеги из Швеции, когда приготовили в качестве образцов для определения кусочки ткани здорового яичника и пораженного опухолью [3].
Могут ли собаки отличить запах рака от запаха другой болезни того же органа?
В 3 из работ ученые проверяли, насколько легко запутать собаку. Они поставили эксперименты, где собаке давали нюхать образцы запаха людей, пользующихся сильными духами или курящих, людей, страдающих диабетом или кариесом. В случаях, когда собакам давали нюхать выдыхаемый человеком воздух, собранный на полипропиленовую губку, никакие посторонние запахи не могли сбить их с толку [4]. В одном из исследований все образцы высушенной и заново разведенной мочи были взяты от пациентов с различными заболеваниями почек и мочевого пузыря [7].
В результате собаки все же справились с задачей, они выбирали образцы мочи раковых больных и не обращали внимания на образцы мочи с ненормальным химическим составом из-за других заболеваний. Однако при попытках определить рак молочной железы и рак предстательной железы, собаки показали очень низкие результаты. Невозможно сказать, повлиял ли на их выбор запах пищи, которую употребляли люди перед тем, как сдавать анализы [2].
Что же дальше?
Если раковое заболевание дает специфический запах, это означает что существуют какие-то химические элементы, его определяющие, что и было доказано экспериментально [1]. Природа наделила собаку уникальным чутьем. Ей не нужна химическая лаборатория, для того, чтобы различить по запаху один химический элемент от другого и эти два элемента от их соединения. К тому же, собака всей душой стремится быть полезной своему хозяину и, если только мы научаемся ее слушать, предупреждает нас о всевозможных опасностях. И все же собаке не так просто рассказать хозяину, что она чувствует. Если мы хотим быть уверенными в том, что мы поняли ее правильно, нужны постоянные проверки и тренировки. Это не может стать частью больничной практики – слишком хлопотно и ненадежно.
Гораздо больше перспектив в этом отношении оказывается у «искусственного носа» – прибора, улавливающего и анализирующего различные запахи. В отличие от собаки, «искусственный нос» не устает, не требует «двойного слепого метода» или набора образцов с запахами здоровых людей. Такие приборы, улавливающие опасные газы, например, в шахте. Но «искусственный нос» по определению показывает наличие в воздухе только того вещества, к которому у них есть встроенный сенсор. Для того, чтобы сконструировать прибор для определения раковой опухоли, как минимум нужно знать, какое химическое вещество он должен улавливать, а для этого — где такое вещество искать и можно ли отличить его от запахов других заболеваний. И это именно то, о чем собаки могут рассказать нам в будущих исследованиях.
- Gallagher M., Wysocki C.J., Leyden J.J., Spielman A.I., Sun X., Preti G. Analyses of volatile organic compounds from human skin // British Journal of Dermatology, 159, 780-791
- Gordon, R.T., Schatz, C.B., Myers, L.J., Kosty, M., Gonczy, C., Kroener, J., Tran, M., Kurtzhals, P., Heath, S., Koziol, J.A., Arthur, N., Gabriel, M., Hemping, J., Hemping, G., Nesbitt, S., Tucker-Clark, L., Zaayer, J., 2008. The use of canines in the detection of human cancers. // J. Altern. Complement Med. 14, 61-67.
- Horvath, G., Jarverud, G.A., Jarverud, S., Horvath, I., 2008. Human ovarian carcinomas detected by specific odor. // Integr. Cancer Ther. 7, 76-80.
- McCulloch, M., Jezierski, T., Broffman, M., Hubbard, A., Turner, K., Janecki, T., 2006. Diagnostic accuracy of canine scent detection in early- and late-stage lung and breast cancers.// Integr. Cancer Ther. 5, 30-39.
- Moser E., McCulloch M., 2010. Canine scent detection of human cancers: A review of methods and accuracy // Journal of Veterinary Behavior () 5, 145-152
- Pickel, D.P., Manucy, G.P., Walker, D.B., Hall, S.B., Walker, J.C., 2004. Evidence for canine olfactory detection of melanoma. // Appl. Anim. Behav. Sci. 89, 107-116.
- Willis, C.M., Church, S.M., Guest, C.M., Cook, W.A., McCarthy, M., Bransbury, A.J., Church, M.R.T., Church, J.C.T., 2004. Olfactory detection of human bladder cancer by dogs: proof of principle study. // BMJ 329, 712-718.
dressirovka-il.livejournal.com
Собаки – детекторы раковых опухолей — ЗООМИР
29.09.2014.
Софья Баскина
В 1989 году в журнал Lancet пришло письмо от двух ученых, Вильямса и Пемброка, предлагавших обсудить интересный случай: женщина заметила, что ее собака проявляет необычайное внимание к пигментному, как ей казалось, пятнышку у нее на коже. Анализ клеток с этого пятнышка показал, что это не что иное, как злокачественная меланома, другое название которой — «черный рак».
Вслед за публикацией этого письма в Lancet стали появляться аналогичные сообщения о случаях, когда собаки проявляли необычное поведение, чувствуя рак крови, легких, простаты или яичников у своих хозяев, причем на самых ранних стадиях развития опухолей.
Чем раньше становится известно о том, что человек болен, тем больше шансов его спасти. В современной медицине существуют методы, позволяющие ставить точный диагноз на ранних стадиях болезни – это рентгеновская компьютерная томография (CT), магнитно-резонансная томография (MRI), позитронно-эмиссионная томография (PET). Однако они очень дороги и в некоторых случаях сами представляют риск для здоровья человека. Рентгеновская компьютерная томография, например, связана с радиационным излучением, и если его назначают несколько раз, то у врачей возникают сомнения: не метод ли диагностики вызвал перерождение доброкачественной опухоли в злокачественную [5]? Есть и более безопасные методы, но они не так точны и зачастую не позволяют выявлять болезнь на ранних стадиях. Поэтому новость о том, что собаки, возможно, способны по запаху определять развитие раковой опухоли, была воспринята исследователями с воодушевлением.
Воодушевления хватило на 531 работу, только 11 из которых представляли собой полностью законченные научные публикации [5]. Эти цифры говорят вовсе не о лености ученых – это нормальная скорость для науки, тем более что ученым предстояло и еще предстоит в будущем ответить на множество жизненно важных вопросов.
Какие собаки могут стать детекторами рака?К сожалению, не во всех научных статьях сообщается о том, каких именно собак обучали распознавать рак. Интересно, впрочем, что в большинстве случаев это были собаки — домашние любимцы, чьи хозяева жили неподалеку от больниц или университетов, в которых проводилось исследование. Только в одном эксперименте привлекали владельцев спортивных собак, чемпионов по послушанию. В работах, где фиксировались самые высокие результаты, ученые использовали золотистых ретриверов, лабрадоров, португальских водяных собак, ризеншнауцера и миттельшнауцера [3, 4, 6]. В тех работах, где собаки не способны были «поставить диагноз», исследователи скромно умолчали о породной принадлежности питомцев, тем более что в одной из статей речь шла о собаках, принадлежавших тренерам [2].
«Выборка по запаху» по медицинским показаниям Во всех случаях для обучения собак использовали «кликер-тренинг». Дрессировщик наблюдал за собакой, и в тот момент, когда она делала нужное движение, щелкал кликером, после чего давал лакомство. Щелчок кликера, как указка, показывает четвероногому, за какое именно действие хозяин даст ему лакомство. Если собака ошибается, ее не поправляют, но и не поощряют.
Последовательность обучения «собак-детектеров» наверняка заинтересует спорстменов как вариант обучения нормативу «выборка». Итак, перед псом раскладывают несколько предметов, обычно намертво закрепленных или очень тяжелых, чтобы у него не возникло желания их хватать или с ними играть. Среди этих предметов помощник пинцетом кладет небольшую тряпочку, которую дрессировщик до этого держал в руках. Собака с небольшого расстояния наблюдает за этим, дрессировщик же стоит рядом с ней. Потом он дает ей понюхать свою ладонь и командует: «Ищи!». Он бежит вместе с ней к предметам. Обычно собака, учуяв знакомый запах, останавливается и начинает с интересом нюхать тряпочку. В этот момент дрессировщик щелкает кликером и дает ей лакомство. Через несколько повторений он после щелчка кликера и вручения собаке лакомства начинает усаживать ее возле тряпочки, снова щелкает и снова дает лакомый кусочек. Получается, что каждый раз, когда собака находит тряпочку с запахом, она получает два кусочка – за то, что нашла, и за то, что села.
После многих повторов пес, найдя тряпочку, начинает время от времени сам садиться рядом с ней, а потом уже делает это каждый раз. Тогда дрессировщик посылает его искать с небольшого расстояния, а сам не торопится бежать за ним. Если четвероногий нашел тряпочку и сел, то человек щелкает ей кликером, а затем подходит и дает лакомство.
На следующем этапе среди неподвижных предметов кладут тряпочку, пропитанную каким-либо незнакомым собаке запахом. Такой же образец – в руках дрессировщика. Он предлагает ей понюхать образец, затем дает команду «Ищи!» и поощряет, если она сядет рядом с искомой тряпочкой. Если она освоилась на этом этапе, то ей предлагают выбирать среди нескольких тряпочек, лишь одна из которых обладает тем же запахом, что и образец в руках дрессировщика.
На последнем этапе животное обучают выбирать по запаху не только тряпочки, но и другие предметы. При обучении собак – детекторов рака это были фильтровальные бумажки или губки в банках Петри, пробирки с жидкостью и пр. Впрочем, собаки от природы любят нюхать и делают это с удовольствием – не только ради поощрения.
Кликер-тренинг использовали для обучения всех собак-детекторов во всех экспериментах, но длительность и режим занятий различались очень сильно. Невозможно сказать, как это отразилось на результатах. Например, тренируя животных в течение трех недель ежедневно и устраивая им короткие занятия по 20 раз в день, американские ученые получили очень высокие результаты. Такого же уровня достигли и шведские ученые, занимаясь с собаками в течение года. Тренировки по четыре–семь месяцев от одного до семи раз в неделю оказались практически безрезультатными, например, когда собаки делали правильный выбор лишь в 18% случаев. Однако нужно заметить, что и способы приготовления образцов запаха в этих работах существенно различались, а это могло сказаться на результатах сильнее, чем режим тренировок.
Как не ошибиться?Чтобы избежать ошибок в обучении собак, кинологи используют «двойной слепой метод» [3, 4].
Все мы знаем, насколько внимательно псы заглядывают в глаза своего хозяина, отслеживают малейшие движения своего дрессировщика. Бывает, что они выбирают образец не по запаху, а угадывая желание своего владельца. Чтобы избежать таких ошибок, кинологи используют «двойной слепой метод». В этом случае ни дрессировщик, ни наблюдатель не знают, какой из образцов, выбранных собакой, правильный – это выясняется, лишь после того как собака прошла серию опытов. Образец «подозрительного» запаха и контрольные образцы (взятые от здоровых людей) закладывает человек, который не присутствует при тренировке и работе пса. Тогда никто не может «подсказать» собаке, и можно быть уверенным, что если она сделала правильный выбор, то ей это удалось благодаря ее нюху, а значит, ее выбору можно доверять. Из 11 работ по определению собаками раковых опухолей только в двух использовали «двойной слепой метод».
Какие опухоли распознают собаки?Только в одной работе собак тренировали определять по запаху рак крови. Образец приготавливали так: мочу пациента с известным диагнозом высушивали, затем снова разводили. Раствор наносили на фильтровальную бумагу. Точность, с которой псы определяли запах ракового больного, составляла всего 41% [7]. По расчетам стало ясно, что собаки улавливают запах, их выбор не был случайным, но все же их нельзя использовать как биодетекторов. При таком подходе больше половины пациентов просто не узнали бы о своем заболевании.
В другой работе собакам предлагали определить, есть ли у женщины рак молочной железы, а у мужчины – рак предстательной железы, по запаху их мочи (в этом случае образцы не высушивали, а разливали в пробирки). В результате выяснилось, что собаки показывают образцы случайным образом, а не выбирают их по запаху [2]. Возможно, никакого специфического запаха заболевания они просто не обнаруживали. А может быть, наоборот, они показывали больше, чем ученые на тот момент способны были оценить, так как в то время наука еще не могла определить особую форму, так называемую «агрессивность» рака предстательной железы, которая, возможно, дает специфический запах и хорошо заметна для собак [5].
Впечатляющие результаты исследователи получили тогда, когда собакам давали понюхать образцы клеток меланомы. На злокачественную опухоль, развившуюся на коже человека, накладывали липкий бинт, затем его давали обнюхивать собакам. Одновременно с этим им давали обнюхивать бинты с образцами клеток кожи здоровых людей. В 75–86% случаев собаки оказались способны правильно показать образец запаха больного человека [6].
Майкл Мак Куллоч, Тадеуш Джезерски и Майкл Брофман с коллегами предложили собакам определить рак молочной железы и рак легких по запаху выдыхаемого пациентами воздуха, собранного на полипропиленовые губки и хранившегося 60 дней при комнатной температуре. Рак молочной железы животные определяли в 98% случаев, а рак легких — в 99%, поистине потрясающая точность [4]! Аналогичного результата (97,5%) достиг Джорджи Хорват и с коллегами из Швеции, приготовив в качестве образцов для определения кусочки ткани здорового яичника и пораженного опухолью [3].
Могут ли псы отличить запах рака от запаха другой болезни того же органа?В трех из представленных работ ученые проверяли, насколько легко запутать собаку. Во время экспериментов собаке давали нюхать образцы запаха людей, пользующихся сильными духами или курящих, страдающих диабетом или кариесом. В случаях когда животным давали нюхать выдыхаемый человеком воздух, собранный на полипропиленовую губку, никакие посторонние запахи не могли сбить их с толку [4]. В одном из исследований все образцы высушенной и заново разведенной мочи взяли от пациентов с различными заболеваниями почек и мочевого пузыря [7]. В результате собаки все же справились с задачей: они выбирали образцы мочи раковых больных и не обращали внимания на образцы мочи с ненормальным химическим составом, вызванным наличием других заболеваний. Однако при попытках определить рак молочной железы и рак предстательной железы собаки показали очень низкие результаты. Невозможно сказать, повлиял ли на их выбор запах пищи, которую употребляли люди, перед тем как сдавать анализы [2].
Что же дальше?Если раковое заболевание дает специфический запах, это означает, что существуют какие-то химические элементы, его определяющие, что и было доказано экспериментально [1]. Природа наделила собаку уникальным чутьем. Ей не нужна химическая лаборатория для того, чтобы отличить по запаху один химический элемент от другого и эти два элемента от их соединения. К тому же пес всей душой стремится быть полезным своему хозяину и, если мы научаемся его понимать, предупреждает о всевозможных опасностях. И все же собаке не так просто рассказать хозяину, что она чувствует. Если мы хотим быть уверенными в том, что мы поняли ее правильно, нужны постоянные проверки и тренировки. Это не может стать частью больничной практики — слишком хлопотно и ненадежно.
Гораздо больше перспектив в этом отношении оказывается у «искусственного носа» — прибора, улавливающего и анализирующего различные запахи.
В отличие от собаки «искусственный нос» не устает, не требует «двойного слепого метода» или набора образцов с запахами здоровых людей. Такие приборы, улавливающие, например, опасные газы в шахте, уже существуют. Но «искусственный нос», по определению, показывает наличие в воздухе только того вещества, к которому у него есть встроенный сенсор. Чтобы сконструировать прибор для определения раковой опухоли, нужно как минимум знать, какое химическое вещество он должен улавливать, а для этого — где такое вещество искать и можно ли отличить его от веществ-запахов других заболеваний. И это именно то, о чем собаки могут рассказать нам в будущих исследованиях.
Литература1. Gallagher M., Wysocki C.J., Leyden J.J., Spielman A.I., Sun X., Preti G. Analyses of volatile organic compounds from human skin // British Journal of Dermatology, 159, 780-7912. Gordon, R.T., Schatz, C.B., Myers, L.J., Kosty, M., Gonczy, C., Kroener, J., Tran, M., Kurtzhals, P., Heath, S., Koziol, J.A., Arthur, N., Gabriel, M., Hemping, J., Hemping, G., Nesbitt, S., Tucker-Clark, L., Zaayer, J., 2008. The use of canines in the detection of human cancers. // J. Altern. Complement Med. 14, 61-67.3. Horvath, G., Jarverud, G.A., Jarverud, S., Horvath, I., 2008. Human ovarian carcinomas detected by specific odor. // Integr. Cancer Ther. 7, 76-80.4. McCulloch, M., Jezierski, T., Broffman, M., Hubbard, A., Turner, K., Janecki, T., 2006. Diagnostic accuracy of canine scent detection in early- and late-stage lung and breast cancers.// Integr. Cancer Ther. 5, 30-39.5. Moser E., McCulloch M., 2010. Canine scent detection of human cancers: A review of methods and accuracy // Journal of Veterinary Behavior () 5, 145-1526. Pickel, D.P., Manucy, G.P., Walker, D.B., Hall, S.B., Walker, J.C., 2004. Evidence for canine olfactory detection of melanoma. // Appl. Anim. Behav. Sci. 89, 107-116.7. Willis, C.M., Church, S.M., Guest, C.M., Cook, W.A., McCarthy, M., Bransbury, A.J., Church, M.R.T., Church, J.C.T., 2004. Olfactory detection of human bladder cancer by dogs: proof of principle study. // BMJ 329, 712-718.
zoomir.ru
Подготовка собак-детекторов : Установление некоторых диагностических признаков человека по запаховым следам Методические рекомендации : Юридическая библиотека
Методика использования собак-детекторов в различении запаховых следов людей, относящихся к различным возрастным группам, основана на возможности собак-детекторов в ряду сравниваемых образцов самопроизвольно выделять повышенным вниманием запаховые пробы, отличающиеся по качественным характеристикам от остального множества предложенных для ознакомления объектов. Подкрепление такого поведения образует у животных ассоциативную связь с «наталкивающей» функцией сравнительного ряда, составленного из вспомогательных объектов (запаховые образцы, полученные от субъектов приблизительно одного возраста).
Для такой специализации отбирают собак с повышенной ориентировочной реакцией на единичные объекты, отличающиеся по возрастному признаку от прочих в специально сформированном сравнительном ряду, где располагают запаховые пробы от лиц одной возрастной группы. Собак для обследования расположенных в ряду объектов применяют без предварительного предъявления какого-либо искомого запаховых следов. Сравнительный ряд, в котором проводится выявление пробы с запахом отличающейся возрастной группы, составляют из десяти подобранных для эксперимента, унифицированных по внешнему виду объектов (стеклянные банки с запаховыми пробами, собранными на одинаковые лоскуты хлопчатобумажной байки), в восьми из которых должны находиться образцы с запахом людей одного возраста.
В обозначенном жребием месте сравнительного ряда, среди восьми запаховых проб от людей одного возраста располагают проверяемый объект с запахом человека неизвестной возрастной группы, а через несколько объектов за ним помещают для контроля эталонную запаховую пробу. Эталонными пробами служат запаховые образцы от лиц детского, среднего или пожилого возраста — в зависимости от предполагаемой возрастной принадлежности исследуемого (проверяемого) объекта.
Собак направляют на поиск запаховых следов эталонной возрастной группы без стартового задания. Как правило, в ряду подготовленных объектов собаки-детекторы повышенным вниманием обозначают пробы с отличающейся возрастной характеристикой запаховых следов человека. Такое требуемое от дрессируемых животных поведение поддерживают как условным, так и безусловным положительным подкреплением (похвала «Хорошо!», лакомство). Образующийся рабочий стереотип закрепляют ежедневными тренировками.
В среднем, выработка и закрепление такого стереотипа у собак, ранее подготовленных на выборку-узнавание заданного запаховых следов, занимает две-три недели. После закрепления такого стереотипа собака-детектор не испытывает затруднений в выделении сигнальным поведением объекта с запахом человека одного возраста среди предъявленных ей нескольких объектов, полученных от лиц другой возрастной группы.
Согласно методике, сигнальные проявления только у эталонного объекта указывают на нормальное функциональное состояние животного и отсутствие в изучаемом объекте исследуемой возрастной характеристики или на отсутствие в нем запаховых следов человека вообще. Последнее уточняется дополнительной проверкой.
Для установления возрастной группы человека запаховые пробы, собранные с его запаховых следов, тестируют на наличие предполагаемой возрастной характеристики. Такое исследование в целом представлено тремя самостоятельными этапами, последовательность которых определяют исходя из обстоятельств решаемой задачи. На практике при получении категорического ответа исследование может быть завершено на любом из трех рассмотренных ниже этапов.
Перед каждым этапом исследования необходима проверка на наличие запаховых помех в анализируемых пробах. Несоблюдение этого правила может привести к ошибочному истолкованию результата (сигнал собак на запаховые следы-помеху может быть расценен как выявление искомой запаховой характеристики).
bookzie.com
Собаки-детекторы в выявлении диагностических признаков[11] человека по его запаховым следам. Установление некоторых диагностических признаков человека по запаховым следам: Методические рекомендации
Собаки-детекторы в выявлении диагностических признаков[11] человека по его запаховым следам
Применение лабораторных собак-детекторов в анализе запаховых объектов по установлению их видовой, половой или другой групповой, а также индивидуальной принадлежности осуществляется в рамках реализации двух основных стереотипов рабочего поведения, вырабатываемых у собак специальной дрессировкой.
В первом случае собакам непосредственно предъявляется подлежащий поиску запаховый образец. В этом стереотипе перед каждым пуском на поиск в оперативную память собак-детекторов закладывается информация об искомом запахе; собаки на старте нюхают задаваемый образец, запоминают его, а затем ищут этот запаховые следы среди множества объектов, расставленных в сравнительном (селективном, выборочном) ряду. Этот стереотип обычно применяется для установления наличия или отсутствия в собранной запаховой пробе личного (индивидуального) запаховых следов конкретного человека.
Во втором рабочем стереотипе информация о подлежащем поиску запахе закладывается в долгосрочную память собак-детекторов узконаправленной дрессировкой. Выявление групповых запаховых характеристик в следах человека (вид, пол, примерный возраст и т. д.) осуществляется с применением именно этого рабочего стереотипа.
Исследование запаховых следов проводят в лабораторном помещении в оптимальных для собак-детекторов условиях (температура 25 °C, влажность воздуха 60–80 %), при максимальном устранении посторонних раздражителей. В сравнительном ряду анализируемые (обычно один-два запаховых объекта) и вспомогательные запаховые объекты размещают на полу, по кругу, вписанному в периметр лабораторного помещения. Банки с запаховыми объектами целесообразно накрывать жестяными штативами-колпаками, имеющими форму усеченных конусов с открытым верхом, срезанных на уровне верхнего края используемых банок. Такие штативы позволяют придать дополнительную устойчивость банкам и скрыть имеющиеся на них пояснительные надписи (шифровка объектов для исключения неумышленных подсказок собакам-детекторам со стороны управляющего ими специалиста).
Вспомогательными объектами в исследованиях служат не затверженные собаками запаховые пробы, полученные с контактных следов человека, оставленных на модельных предметах, или, в соответствии с задачами исследования, обладающие иными запаховыми характеристиками.
Находясь внутри круга и управляя собакой посредством поводка и команд, дрессировщик побуждает собаку идти впереди себя и последовательно обнюхивать расставленные объекты. Для исключения неумышленных подсказок собаке от дрессировщика место, от которого начинается проводка биодетектора, и направление движения определяются вторым участвующим в исследовании специалистом. Каждый объект ряда собака обнюхивает в течение долей секунды, со свойственными каждому животному индивидуальными манерами, без пропусков и задержек, в обусловленном дрессировщиком режиме. Обнаружив в каком-либо из объектов запаховые следы знакомого человека, собака выделяет его выработанной в дрессировке сигнальной позой, делая свой выбор на основании имеющегося в памяти запахового образа. Необходимое функциональное поведение собак-детекторов поддерживают положительным подкреплением (похвалой «Хорошо!» и мясной подкормкой-лакомством).
На начальной стадии выработки этого стереотипа у собаки инициируют ориентировочную реакцию на модельную пробу, отличающуюся от прочих объектов сравнительного ряда запаховой характеристикой, на которую наставляется (настраивается) собака-детектор. Например, пробу женского запаховых следов для контраста размещают в сравнительном ряду вспомогательных объектов, характеризующихся мужскими запахами. При этом как сигнал выделения принимают безусловную ориентировочную реакцию собаки на объект, обладающий данным признаком (в примере это самопроизвольная ее задержка у объекта с женскими запаховыми следами), т. е. вначале с помощью инициируемого проявления ориентировочной реакции (интереса животных) определяют значимость для собак-детекторов любого определяемого запахового признака.
Задача дрессировщика в дальнейшем сводится к закреплению ориентировочной реакции собаки на отмеченный ею запаховый признак. Для этого, применяя оперантный метод обучения[12], первоначально инициированные сигналы животных преобразуют в условные (стереотипные).
Возможность усиления ориентировочной реакции собаки до уровня визуальных сигналов, как правило, уменьшается с возрастом животного и стажем практического его использования.
Методику подготовки и применения собак-детекторов для выявления диагностических признаков субъекта по его запаховым следам отрабатывали на штатном поголовье из 23 лабораторных собак Экспертно-криминалистического центра МВД России. В практической работе с собаками используется универсальный прием выработки у собак-детекторов стереотипа обнаружения различных криминалистически значимых, но изначально нейтральных для собак ольфакторных (обонятельных) сигналов. Этому помогает свойство собаки образовывать ассоциативные связи (обучаемость), а также возможность управления этим процессом с помощью набора (ряда) специально подобранных запаховых проб.
Общая схема подготовки собак, специализированных на выявлении определенного запахового признака, строится с таким расчетом, чтобы с самого начала объект с необходимой запаховой характеристикой вызывал у собаки как можно более сильную ориентировочную реакцию под суммарным, индуктивным воздействием нескольких контролируемых раздражителей, сосредоточенных в едином комплексном источнике. Искусственно созданные и контролируемые раздражители, дополнительно ориентирующие собаку на выделение нужного объекта, постепенно, по мере натренированности биодетектора, один за другим исключаются, уступая место лишь одному стимулу — запаховому признаку, на который наставляется собака. На этот признак целенаправленно переносят реакцию, вызывавшуюся комплексом раздражителей.
В роли указанных дополнительных раздражителей могут быть рекомендованы, например, следующие:
— индивидуальные запаховые следы[13] одного и того же человека, используемый в нескольких занятиях в качестве искомого объекта;
— несменяемость одних и тех же вспомогательных запаховых следов селективного ряда;
— неизменяемость места в сравнительном ряду для объекта, к которому привлекается внимание дрессируемой собаки;
— осведомленность дрессировщика о местонахождении искомого объекта среди вспомогательных, что создает возможность подавать собаке непосредственные команды и идеомоторные сигналы наведения на наставляемые объекты.
Кроме установления в объектах (и в собранных с них запаховых пробах) ряда диагностических признаков личности, таких, как пол, принадлежность к определенной возрастной группе и некоторые болезни (например, шизофрения), применение собак в рассматриваемых стереотипах позволяет выявить и важные особенности исследуемых запаховых следов человека. Установлением запаховых следов человека как биологического вида оценивается общая пригодность запаховых следов к исследованию. Запаховые следы могут тестироваться и на наличие в них привлекающих собак запаховых помех. Предметы-носители запаховых следов и собранные с них пробы могут быть оценены также с позиции наличия на них запаховых следов одного или нескольких лиц.
Важно помнить, что перед выявлением любого признака исследуемого запахового следа последний должен быть проверен на наличие или отсутствие запаховых помех[14]. Диагностические признаки в исследуемой пробе можно установить только при отсутствии спонтанно привлекающих собак запаховых следов-помех. Проведение такой проверки помогает избегать ошибочного толкования значения сигналов применяемых собак.
Ниже приведены частные методики установления диагностических признаков человека по его запаховым следам и некоторых качественных особенностей[15] этих следов. Каждую из этих методик целесообразно использовать как составную часть общего исследования запаховых следов человека.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
info.wikireading.ru
При контакте с окружающими предметами животные и человек оставляют, как известно, запаховые следы. Улетучивающиеся вещества и воспринимаются обонянием. Пахнущие компоненты в следах имеют достаточно сложный состав, который определяется, с одной стороны, наследственностью организма (компоненты, обеспечивающие видовое, половое, индивидуальное опознание особи), а с другой — постоянно изменяющимися условиями внутренней и внешней сред его существования. Видовой фактор в запахе особи служит надежным маркером, характеризующим её следы, что используется различными методами в зоологических исследованиях. А к выявлению этого признака в запахе человека пристальное внимание проявляют в последнее время и криминалисты. О том, чем привлекательны видовые запахи для исследователей-кинологов, и о некоторых подходах к их использованию в столь разных областях человеческой деятельности мы и расскажем. При работе в полевых условиях зоологи, имея некоторый навык тропления млекопитающих, как правило, не испытывают особых трудностей в определении принадлежности тех или иных следов жизнедеятельности конкретному виду животных. Обычно для этого достаточно тщательной проработки следовой дорожки. Установление принадлежности следов облегчается при обнаружении четких отпечатков лап, характерных для вида повреждений растительности, следов мечения территории и т.п. И все-таки может оказаться очень затрудненным, а иногда и совершенно невыполнимым распознавание следов мелких млекопитающих, при обнаружении лишь единственного свидетельства о пребывании животного в данном месте, при проявлении зверем нетипичного для вида поведения. Кроме того, известно, что некоторые виды млекопитающих, похожие по поведению и отчасти морфологически, обитают в одних и тех же стациях. В этих случаях бывает очень трудно определить видовую принадлежность, например, поедей и троп бурого и черного медведей, экскрементов выдры и норки. Изучение морфологии таких следов жизнедеятельности может оказаться безрезультатным. В такой ситуации и уместно вспомнить, что в моче, фекалиях и т.п. может подолгу сохраняться характеризующий особь запах, использование которого поможет определить видовую принадлежность оставившего эти следы животного. Одним из возможных направлений исследований, нацеленных на разрешение таких проблем, может стать изучение запаховых меток с использованием биодетекторов, т.е. самих животных. Известно, что многие млекопитающие способны к распознаванию различных следов своего и чужого вида по запаху. В этой связи особого внимания заслуживает достигающая совершенства способность псовых к запоминанию и тонкому дифференцированию запахов. Их анализаторная способность чрезвычайно велика как в отношении характера раздражителей, так и силы раздражения. Названный академиком И.П.Павловым «совершеннейшим» обонятельный анализатор собаки способен воспринимать некоторые вещества в фантастически низких концентрациях: при попадании на обонятельный эпителий всего нескольких молекул! Огромное достоинство собаки, которое может быть еще одним аргументом в пользу ее использования в качестве биодетектора запахов, заключается в возможности довольно быстро вырабатывать у этого животного стойкий условно-рефлекторный стереотип. Если мы учтем еще издавна установившееся взаимопонимание и привязанность собаки к человеку, то станет ясно, почему именно ее удобнее всего использовать в целевой биодетекции запахов. По оценке физиологов чувствительность обонятельных рецепторов и уровень развития мозга собак обеспечивают безошибочность узнавания запаха по удерживаемой в памяти информации о его заданном образце в достоверном числе случаев. Поэтому интересно было проверить способности собаки к образованию пластичного стереотипа, ориентирующего собаку на поиск заданного видового запаха. С этой целью было проведено 22 учебно-тренировочных занятия с трёхлетним кобелем породы восточно-европейская овчарка. Структура вырабатывавшегося стереотипа включала следующие компоненты. Собаку привязывали на коротком поводке на месте занятий. В течение одной минуты ей давали нюхать исходный образец запаха животного животного. Затем следовала минута отдыха для приведения в норму нервного состояния биодетектора. По истечении времени отдыха собаке последовательно предъявляли 1—5 заранее подготовленных образцов. Среди них находился и образец запаха другой особи того вида, ольфакторная проба которого задавалась для запоминания. Собака последовательно обнюхивала в течение 5—7 секунд каждый из образцов и при встрече с заданным видовым запахом подавала голос. За правильное отождествление видового запаха в одной из предложенных проб кобеля поощряли командой «Хорошо» и лакомством (3—5 г. мясной подкормки. Для тренировки на фланелевые салфетки собрали 64 образца запахов 26 видов млекопитающих (мышей, крыс, песчанок, полёвок, кошек, соболей, косуль, тигров, медведей и др.). Часть проб получали с шерсти и тела «доноров» запаха. Животное в течение 3—5 минут обтирали лоскутом фланели. Для того чтобы не привносить своего запаха и не смешивать анализируемые запахи, все манипуляции проводили в резиновых перчатках, которые мыли с мылом перед каждым отбором пробы. Некоторые салфетки помещали на 1 —1,5 часа в гнездовые камеры зверей, содержащихся в клетках. Причем пробы видового запаха в некоторых случаях получали не от отдельных особей, а сразу от целых групп, находившимся в одном убежище. В качестве образцов запахов использовали также фекалии и мочу разных особей одного вида. Собранные на лоскуты фланели запахи хранили в плотно закрытых стеклянных банках, часть из которых для предохранения от заплесневения сохраняли в холодильнике в замороженном виде. Дрессировку собаки начали с отработки сигнала короткого безотказного лая по команде «Голос». Отметим многоцелевую направленность использования нами этого приема. Кроме основного, сигнального предназначения при выявлении заданного запаха вызов лая по команде «Голос» выполнял также роль индикатора функционального состояния центральной нервной системы животного и средства приведения его в готовность к выполнению других команд и приемов. По характеру выполнения лая судили о состоянии уравновешенности процессов возбуждения и торможения к целом. Лай опережающий или совпадающий по времени с командой «Голос» указывал на повышенное возбуждение, и в таком состоянии применение собаки могло сопровождаться ложными сигналами. Длительное отставание лая от команды или выполнение приема не в полную силу звука свидетельствовало об общей заторможенности животного, что влекло к немотивированным отказам от сигнализации в работе. Приведения процессов возбуждения и торможения в благоприятное для работы уравновешенное состояние добивались многократным исполнением собакой команд «Голос». Прием повторяли до тех пор, пока животное не выполняло его спокойно и четко, после чего настроенная на работу собака применялась в анализе видовых запахов Параллельно с выработкой описанного приема обучали собаку обнюхивать фланелевую салфетку с запахом, помещенную в стеклянную банку 0,5 л. Длительность обнюхивания запоминаемого образца и количество предъявляемых образцов увеличивали постепенно. На девятом занятии впервые в ряд предъявляемых проб ввели дубликат запоминаемого запаха. Затем в течение 5 занятий обучали собаку облаивать встреченный вторично запах животного одного вида с данным. Hа 6-ом занятии после начала предъявления дубликата заданного видового запаха, собака впервые самостоятельно подала голос на знакомый запах. Еще через два «урока» собака предприняла попытку упростить задачу получения лакомства и стала облаивать подряд все предъявляемые образцы. К 19-му занятию выработался прочный навык дифференциации образцов видовых запахов. Теперь происходило облаивание запахов только тех видов, пробы которых задавались для запоминания. В проведении строгого эксперимента следует признать необходимым участие помощника, готовящего предъявляемые к сравнению пробы запахов в неизвестной дрессировщику последовательности. В противном случае возникает вероятность повторения известной ошибки «умного Ганса», когда собака начинает использовать лишь ей заметные признаки-подсказки в поведении исследователя, что может происходить незаметно для самого дрессировщика. Хотя работа проведена с одной только собакой, обращает на себя внимание возможность быстрой выработки навыка узнавания заданного видового запаха. Всего 6 занятий потребовалось с собакой, чтобы вторичное предъявление запаха животного того же вида связалось ею с получением поощрения при сигнале облаивания. Доступность видового распознавания особей по запаху со следов их жизнедеятельности с помощью специально подготовленных собак-детекторов открывает, по нашему мнению, новые возможности при изучении различных аспектов поведения животных в природе. Если в круг интересов зоологов попадают вопросы изучения химических сигналов в следах жизнедеятельности животных, то объектом кинологической памяти в милиции, у пограничников выступают запаховые следы самого человека. Кинологическая оценка показывает, что все объекты, длительное время находившиеся в контакте с телом человека, а также его кровь, волосы, следы ног, как правило, несут на себе запаховую информацию о нем. Об использовании собак в преследовании и задержании преступников по «горячим следам» имеется достаточно информации в специальных и популярных изданиях. Обратим внимание лишь на одно обстоятельство: если преступником не оставлено предмета с его индивидуальным запахом, то исходную точку преследования с розыскной собакой определяют, руководствуясь именно видовым запахом человека в следах скрывающегося правонарушителя. Это очевидно, так как любое отвлечение применяемой собаки на запахи животных, пищевые и так далее обрекало бы на неудачу все усилия кинологов. В целом следовая работа с розыскными собаками в условиях города с его развитым транспортом серьезно осложнена. Следы преступника быстро затаптываются или обрываются у ближайшей остановки автобуса, трамвая и т. д. Ввести запаховую информацию о преступлении и преступнике в сферу криминалистической практики на качественно новом уровне позволяет метод лабораторного анализа запаховых проб со следов человека. Вопрос о наличии или отсутствии в следах запаха конкретного человека решают в стационарных условиях кинологическим сравнением запаховых проб с места происшествия с образцами запахов, полученных у проверяемых по делу. Запахи со следов и сравнительные образцы проверяемых лиц собирают на салфетки 10X15 см из хлопчатобумажной ворсовой ткани (байки) плотным контактом их с предметом или телом субъекта в течение 30—60 минут. Для сохранения собранные на салфетки пробы запахов упаковывают в 3-4 слоя бытовой алюминиевой фольги или в стеклянные банки. Собака-детектор в лабораторном анализе под контролем специалистов «переводит» содержание запаховой информации с языка химических сигналов в понятные человеку зрительные сигналы. Делается это по схеме традиционной кинологической выборки искомого запаха по заданному образцу среди расставленных по кругу банок с запаховыми пробами. Может возникнуть закономерный вопрос. Для чего необходимо криминалисту, постоянно работающему только с человеческими запаховыми следами, определять в них наличие видового запаха? Дело в том, что такие следы образуются при кратковременном контакте человека с предметом и сохраняются в обычных условиях только несколько часов после их возникновения. Поэтому некоторые собранные на местах преступлений пробы могут вообще не содержать запаха человека. Приходится учитывать также, что даже отчетливо воспринимаемые собакой вначале запаховые пробы вследствие летучести (рассеивания) входящих в их состав пахучих компонентов в процессе исследования постепенно истощаются. Таким образом, факт наличия достаточного для восприятия собакой количества запаха в исследуемых пробах на практике всегда носит вероятностный характер. Задача оценки общей пригодности подлежащих исследованию проб запахов оказалась вынесенной на повестку дня. Такая информация полезна уже тем, что ориентирует работников уголовного розыска и следствия либо на возможность проведения идентификации проверяемых лиц по запаху, либо на отказ от исследования в случае отсутствия достаточного количества запаха человека в пробах. Однако в стереотипе вырабатываемого функционального поведения лабораторных собак-детекторов до последнего времени не предусматривалось возможности устанавливать наличие или отсутствие запаха человека на объектах. Решение обрисованной проблемы оказалось возможным при реализации природной предрасположенности собак к восприятию и выделению не только индивидуального, но и видового признака в запаховом комплексе с тела человека. Мы учитывали также еще одну замечательную особенность: предрасположенность животных к тем запахам, которые играют в их жизни ключевую роль. Способность собак к специализации в отношении определенных запахов уходит корнями к их диким прародителям и представляет собой естественное свойство этих животных. Очевидно, выработка одного и того же стереотипа в отношении отличающихся по природе запахов требует неодинаковых затрат времени и числа подкреплений. Легче, быстрее и прочнее условно-рефлекторные связи образуются у животных на запахи, наиболее давно занявшие в их филогенезе (историческом развитии) жизненно важные позиции. Видовой запах человека, правда, относится к числу сравнительно недавно начавших формировать врожденное поведение собак. Однако интенсивный прессинг его воздействия, постоянно длящийся с начала их одомашнения, способствовал выработке у собак заинтересованности к запаху человека. Это обстоятельство служит предпосылкой, позволяющей образовывать у собак практически любые поведенческие стереотипы по отношению к запахам людей. Применительно к нашей задаче сродство к видовому запаху человека было использовано для выработки навыка по установлению с помощью собак наличия следов этого запаха, другими способами в объектах не определяемого. Специализацию обонятельного анализатора собаки к человеческому запаху мы повышали развитием и укреплением ее дифференцировочного торможения на случайные запахи, сопутствующие быту и деятельности человека. У собаки-детектора вырабатывали стереотип, позволяющий находить пробу запаха человека в одном из 10 запаховых объектов расставленных по кругу в 1 м друг от друга (выборочный ряд). Объектами выборочного ряда были одинаковые по внешнему виду стеклянные банки 0,5 л с пробами, собранными на лоскуты хлопчатобумажной ткани, заведомо не содержащими человеческого запаха, за исключением двух объектов — проверяемого и эталонного. Вспомогательными в выборочном ряду использовали пищевые, производственные, бытовые запахи, типичные для реальных жизненных ситуаций, а также фоновые запахи различных материалов (древесины, пластмасс, металлов и т.д.), шерсти животаных (кошки, лошади). В случайно выбранном месте выборочного ряда среди вспомогательных запахов располагали объект, проверяемый на наличие запаха человека, а за ним, по направлению пуска (проведения собаки на выборку, через несколько номеров после проверяемого, помещали контрольный (эталонный) объект, реально содержащий запах другого человека. Собаку пускали на поиск видового запаха без предварительного ознакомления с каким-либо исходным образцом, рассчитывая лишь на имеющийся в памяти животного обобщенный запаховый образ человека в целом. Собаку проводили вдоль ряда объектов выборочного ряда. При этом, даже и отсутствие затверженного стереотипа, она выделяла, как правило, повышенным вниманием те объекты, которые содержали запах человека. Это требуемое от животного поведение подкрепляли командой «Хорошо» и лакомством (3—5 г. мясного субпродукта), подкрепляли последующими тренировками. Выработка и упрочение нового стереотипа заняла не более 2—3 недель, после чего собака-детектор не испытывает затруднений в выделении сигнальным поведением объекта с запахом человека в альтернативном варианте предъявления нескольких объектов. Можно было ожидать, что возможными помехами в обнаружении видового запаха человека окажутся различные раздражители биогенной природы, в частности запахи наземных позвоночных, к которым собаки также способны проявлять сильную ориентировочную реакцию. Однако этого не произошло. По опыту работы с розыскными и охотничьими собаками известно, что эти животные обычно предпочитают всем прочим запахам те, на которые у них вырабатываются условно-рефлекторные связи. В нашем случае собаку сориентировали на запах человека. Обнаружением видового запаха, напомним, устанавливается наличие достаточной для восприятия собакой концентрации запаха человека в изъятых с мест преступлений пробах. Собака-детектор принимает выработанную дрессировкой сигнальную позу (например, садится) возле исследуемой и контрольной проб. Такая поза служит смысловым символом при общении человека с животным и означает для специалистов, что в данных объектах обнаружен запах человека. Кроме того, такое поведение свидетельствует о нормальном функциональном состоянии собаки. Принятие сигнальной позы только у эталонного (контрольного) объекта указывает на рабочее состояние животного и на недостаточность для восприятия концентрации запаха человека в исследуемой пробе. Тогда очевидна нецелесообразность дальнейшего анализа такого образца. Нужно иметь в виду, что восприятие собакой как видовой, так и индивидуальной составляющих в запахе со следов человека происходит одновременно. Поэтому стереотип выявления видового запаха в исследуемых пробах нами был использован и как способ сенсибилизации (усиления внимания) собак-детекторов к запаху конкретного человека. В выборке-обнаружении собакой видового запаха происходит самонастраивание биодетектора и на индивидуальный фактор человека в найденном образце. После выявления в пробе видового запаха человека собака среди нескольких образцов индивидуальных запахов легко находит образец от субъекта, чей запах исследовался вначале как видовой. При этом поиск и узнавание отложившегося в памяти животного запахового раздражителя оказывается более эффективным. При кинологическом исследовании запаховых следов человека можно получить информацию не только об их видовой или индивидуальной принадлежности. Обнадеживающим представляется исследование таких составляющих в запахе человека, как например, запахи профессий, запахи, сопровождающие различные заболевания, и другие. Взаимопонимание человека и собаки, творческое «сотрудничество» в использовании ее уникальных способностей открывают перед исследователями заманчивые перспективы, обещают и специалистам, и любителям-собаководам радость новых удивительных открытий. При копировании материала активная ссылка на сайт Друзья собак обязательна! |