Un estudio revela cómo los perros detectan los explosivos, ofreciendo nuevas recomendaciones en el adiestramiento

Un equipo de investigadores de la Universidad de Indiana-Purdue University Indianapolis (IUPUI) ha ayudado a determinar la ciencia detrás de cómo los perros localizan los explosivos, tales como la composición del C-4 (un explosivo plástico utilizado por los militares de EE.UU.). El estudio encontró que los perros reaccionan mejor al explosivo real, aunque signifique poner en duda el uso de productos diseñados para imitar el olor del C-4 para fines en el adiestramiento. Estos resultados son la culminación de un contrato de cuatro años financiado por el Departamento de Defensa de EE.UU. (DOD).

“Apropiadamente, los perros que están adiestrados para encontrar los explosivos reales se van a encontrar con los explosivos reales y no mucho más ", dijo John Goodpaster, Ph.D., profesor asociado de química y biología química y director del Programa de Ciencias Forenses y de Investigación en la Escuela de la Ciencia en IUPUI.

La eficacia de los perros detectores entrenados está bien establecido, pero el estudio trató de determinar qué compuestos químicos causan a un perro de reconocer un explosivo en particular y de alertar a la mismo. Los estudios previos han sugerido que ciertos productos químicos no explosivos emitidos por la composición C-4 causan para alertar a los perros adiestrados, y que estos productos químicos específicos podrían utilizarse como sustancias que imitan para adiestrar a los perros en lugar de los explosivos reales.

En la primera fase del estudio, los investigadores descubrieron que IUPUI los productos químicos no explosivos emitidos para imitar el C-4 también están presentes en una variedad de objetos de plástico de todos los días. Objetos examinados incluyeron tubos de PVC, cinta aislante, entradas de cine, una bolsa de plástico y envoltorios de plástico para alimentos. Varios de los elementos probados emiten niveles apreciables de un compuesto mimético recomendado por algunos vendedores para la formación de los perros.

La segunda fase ha expuesto a 33 de los perros adiestrados desde el Departamento de Defensa, el Departamento de Justicia, Amtrak y otras agencias para estos vapores para ver si los perros podrían responder. Las pruebas de campo demostraron que los perros no respondieron de manera significativa a los compuestos de olor específicos que se encuentran en el C-4. Los resultados indican que si los perros son adiestrados en el aroma completo, ellos sólo detectarán los explosivos reales.

"Los perros no son fáciles de engañar, no se puede escoger y elegir los componentes de los olores explosivo y esperar que el perro pueda responder", dijo Goodpaster. "Los perros son específicos y es el aroma completo el que hace que se alerten."

El estudio también trató de establecer mejor los datos científicos necesarios para la detección de los perros para que puedan ser pruebas legalmente admisibles, un esfuerzo que se ha encontrado el uso de compuestos que imitan podría presentar desafíos en el juzgado. Al entrenar con los explosivos reales, los falsos positivos son poco probables en el campo. En general, el equipo recomendó que los perros sean adiestrados con los explosivos reales, y no con imitaciones.

Si bien no existe tecnología disponible para buscar los explosivos, los perros siguen siendo la mejor opción debido a su velocidad, sensibilidad y capacidad de buscar un gran número de artículos, dijo Goodpaster. Los co-autores en el estudio incluyen la escuela actual y ex IUPUI de pregrado Ciencia y estudiantes de posgrado: William Kranz, Kelley Kitts, Nicholas Strange, Joshua Cummins y Erica Lotspeich.

Por: Indiana University-Purdue University Indianapolis School of Science

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La nariz de un Beagle sirve como prueba de embarazo de una Osa Polar.

Los Zoológicos de todo el país de Estados Unidos pronto podrán averiguar si un Beagle llamado Elvis puede hacerles saber cuando sus Osas Polares están embarazadas.

El Beagle de 2 años de edad, ha sido especialmente entrenado durante un año por un controlador de Kansas que ha enseñado a los perros para olfatear todo, desde explosivos a las chinches. El Zoo de Cincinnati de conservación animal tuvo la idea después de leer acerca de los estudios sobre el uso de los perros para detectar el cáncer.

Poder confirmar los embarazos de los enormes Osos Polares, una especie amenazada, ha sido muy difícil, y los empleados del zoológico dicen que poder saberlo, esto puede ayudar a asegurarse de que ellos y las mamas Osas están listas para dar a luz y criar a los cachorros. Las separan de los machos, las llevan a las casas con ropa de cama extra, intensifican la vigilancia con cámara de video online del personal y los voluntarios las 24 horas, y después controlar los cachorros.

“Siempre es bueno poder saberlo de antemano ", dijo Randi Meyerson del Zoológico de Toledo, que coordina la planificación de supervivencia de la especie del Oso Polar de la Asociación de Zoológicos y Acuarios. Elogió el proyecto del Beagle como "el pensar fuera de la caja" para poder proporcionar una nueva herramienta potencialmente importante. Esto no es invasivo y es muy sencillo para los cuidadores del zoológico, que recogen las muestras de heces para Elvis a la salida.

“Ni siquiera sabíamos si esto era posible", dijo Matt Skogen, un ex policía que dirige Centro de alto rendimiento de Adiestramiento de Perros en Shawnee, Kansas, estaba intrigado cuando Erin Curry, miembro post-doctoral en el Centro de Zoo de Cincinnati Conservación e Investigación de la Vida Silvestre en Peligro de Extinción, llegó por alguien dispuesto a probar la idea después de identificar los centros de las proteínas identificadas presentes sólo en las muestras de las Osas embarazadas.

Skogen comenzó con muestras de Osas que ya habían dado a luz a sus Bebés, y de algunas que se sabía que no estaban embarazadas, ya que no se había apareado. También trató de probar la formación con un Border Collie para la prueba del embarazo de la Osa pero pronto determinó que el Beagle Elvis, un ex cazador de conejos Ozarks, fue más hábil.

“El Beagle era muy metódico”, dijo Skogen. “Se notaba que estaba realmente ejecutando a través del laboratorio.”

Se le recompensaba con comida y le dejaban a jugar con su juguete favorito, un pato con sonido, Elvis se adiestró durante meses y estaba alertando de las muestras de las Osas previamente embarazadas con una precisión casi perfecta, antes Curry llevó a cabo una nevera llena de muestras actuales de la semana pasada.

Observó cómo Elvis reaccionó ante una muestra de control de una Osa que ya se había entregado.

"Se sentó a la derecha hacia abajo. Pensé, '¡Uf, esto funciona!'", Dijo Curry.

Elvis ha estado mirando las muestras de 22 Osas de 14 parques zoológicos, mientras Skogen registraba sus reacciones. Cuando Elvis dice que está hecho, que podría ser en cuestión de días, Curry le informará de los otros parques zoológicos, Elvis predice que estarán escuchando el golpeteo de las patitas a finales de este año.

Meyerson, del Zoo Toledo cuyos han producido dos de los únicos tres cachorros que nacieron en los zoológicos de Estados Unidos el año pasado, recomienda que los zoos deben continuar supervisando y tienen que entrar a las Osas en las casas acondicionadas si se han apareado, aunque la nueva prueba de olor de Elvis, indicara que no están embarazadas.

Se han complicado los ciclos reproductivos de las Osas Polares y los zoos se están encontrado con falsos embarazos muy comúnmente. Los mejores resultados de la cría en cautividad de los Osos Polares pueden ayudar a los científicos del zoológico a poder aprender más sobre su reproducción y también ayudar a la conciencia pública. Con la supervivencia a largo plazo de los osos polares que se consideran amenazados por los impactos del cambio climático en los hábitats helados, los defensores de las especies como los Osos Polares Internacionales, dicen que los zoológicos de Osos Polares pueden jugar un papel importante.

Ellos sirven como embajadores de su especie, y hay estudios que se pueden hacer en los parques zoológicos que serían imposibles en la naturaleza ", dijo la portavoz Barbara Nielsen.

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¿Pueden los espectrómetros de masas rivalizar con la nariz del Perro?

¿Pueden los espectrómetros de masas rivalizar con la nariz del Perro?

La localización de los sobrevivientes atrapados en los escombros es una tarea exigente. Los perros son la mejor herramienta que tenemos en la actualidad, pero tienen dificultades para identificar a las víctimas más necesitadas de ayuda, es decir, aquellos que aún están vivos. Mientras tanto, la respuesta del hombre al hocico empapado del perro, es el espectrómetro de masas, se ha mejorado hasta el punto de que muchas enfermedades se pueden detectar desde tan solo el aire. 

Esto sugiere la posibilidad de que puedan adaptarse para detectar las señales de vida de los gases exhalados por las víctimas atrapadas. ¿La tecnología es suficiente sólo para que coincida con la nariz canina o que estas máquinas también tienen que llevar a cabo la tarea más sutil de navegar estas plumas para ser eficaces?

Una de las piezas más útiles de los equipos a tener en torno a la hora de fabricar cualquier cosa que requiera un sello - desde las baterías a las botellas de gas - es un detector de fugas de helio. Este instrumento es básicamente un espectrómetro de masa muy sensible que está optimizado para detectar una sola cosa. El helio es un gas bueno de usar ya que no es comúnmente emitida por otras cosas, es fácil de detectar, lo suficientemente pequeña para pasar las más pequeñas lagunas, y que no se pegue a muchas superficies.

Si conecta una aspiradora contra el sello de un buque al que se ha añadido el helio y el helio se detecta, puede estar bastante seguro de que usted tiene una fuga. Una persona respirando bajo un gran montón de escombros es un escape que hay que encontrar. ¿La pregunta no es sólo qué gases puede de fuentes fidedignas su instrumento descubrir, pero que gas o gases debería usted buscar?

Esta cuestión se ha abordado recientemente por un grupo de investigadores en Alemania en la Universidad de Dortmund. El experimento se realizó en un ambiente controlado en un laboratorio con voluntarios sentados en espacios cerrados. Los investigadores fueron capaces de identificar 12 compuestos que podrían ser buenos candidatos para utilizar cuando se busca la vida. Algunas de estas moléculas, como el amoniaco y acetona, nos son familiares, mientras que otros son aldehídos menos conocidos comúnmente como el hexanal o el octanal.

No todas estas sustancias odoríferas serían igualmente adecuadas como una molécula marcador en todos los casos, sin embargo. El Octanal, por ejemplo, era fácilmente detectable sólo en aquellos sujetos que tenían en sus perfumes y cantidades de marcador de la sustancia química se encontró también que el procedimiento de preparación de la muestra que se utiliza como disolvente.

Para ser útil en el campo y competir con los perros, los instrumentos tendría que operar rápidamente y ser bastante móvil, portátil o menos. Equipar un robot como AlphaDog DARPA para detectar estas trazas de moléculas sería caro, pero podría resolver un problema importante de los dispositivos de mano - que sería mucho mejor para detectar la persona que lleva a que una persona atrapada bajo los escombros.

Es difícil comparar la sensibilidad entre la máquina y el perro, porque hay tantas variables en juego. Los perros pueden detectar algunas sustancias olorosas a sólo unos pocos entre partes por trillón.

Los investigadores fueron capaces de detectar varias moléculas de hasta 0,1 partes por mil millones y a continuación, utilizando la espectrometría de masas de iones la movilidad de las muestras se procesan en un cromatógrafo de gases. En el campo sin embargo, los perros pueden procesar volúmenes muy superiores de aire más rápidamente y pueden hacer precisas decisiones sobre la navegación basada en lo que ellos sienten. Su capacidad para integrar las señales multisensoriales, como la audición o dirección del viento para determinar con precisión el origen es todavía incomparable.

Los perros también saben bastante sobre los olores que detectan, y el entorno en el que se detectan. También puede elegir qué olores podrían seguir. Las moléculas más pesadas, por ejemplo, no se difundiría en cuanto a los más ligeros y que también tienen sitios más reactivos que tenderían a hacer que absorbe sobre las superficies cercanas.

Va a ser difícil de traducir los éxitos de estos instrumentos que han tenido en el laboratorio para identificar cosas como el cáncer de pulmón, la diabetes, o indicadores de infecciones fuera en un escenario más grande. El grupo alemán ha hecho un importante primer paso en el tiempo en el uso de instrumentos como los espectrómetros de masas para encontrar víctimas atrapadas. Otros esfuerzos en este campo para perseguir pueden incluir escenarios aún más escasos de búsqueda como excursionistas perdidos o esquiadores atrapados por avalanchas. 

Quizás lo productos químicos en los marcadores podrían ser liberados por las víctimas como balizas de socorro para ayudar en la detección. El olfato es en muchos sentidos la última frontera en el uso de máquinas para imitar nuestras capacidades sensoriales naturales. Con los dispositivos de investigación olfativas continuos, sin duda, encontrar una aplicación más amplia y felicitar a nuestros compañeros caninos en estos esfuerzos.

Por: Erik Farina (Etólogo Canino)

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Un perro detecta con su olfato la infección por C. difficile

Cliff

Un Beagle de 2 años de edad, llamado Cliff, puede ser la clave para prevenir una infección que mata a miles de estadounidenses cada año.

Unos investigadores en Holanda han enseñado a Cliff poder olfatear el la bacteria intestinal Clostridium difficile (C. difficile o C. diff) en las muestras de heces de los pacientes infectados, e incluso de los propios pacientes.

La Clostridium difficile se propaga en los hospitales y a largo plazo en los centros de atención, causando una diarrea que puede ser de leve a potencialmente mortal. Es responsable de hasta 14.000 muertes en los EE.UU. cada año, según los CDC.

La esperanza es que otros perros puedan ser adiestrados para identificar la infección mucho más rápido de lo que se encuentra a través de las pruebas actuales, previniendo los brotes potencialmente mortales en estos ajustes.

"Este estudio demuestra el concepto, pero tenemos que confirmar que este método pueda ser útil en el ambiente del mundo real", dice la investigadora Marije K. Bomers, MD, del Centro Médico de la Universidad VU en Amsterdam, Holanda.

Los perros pueden oler mejor

Los adultos mas mayores hospitalizado que han sufrido recientemente un curso de antibióticos están en mayor riesgo de la infeccione por C. diff.

La detección temprana puede prevenir el contagio en hospitales y otros centros de atención, pero las pruebas actuales pueden durar entre dos días y hasta una semana para confirmar la infección, dijo Bomers.

Cliff

Ella dice que la idea para el estudio provino de la observación de que en la diarrea de los pacientes con infecciones por C. diff tenía un olor en particular que ella y sus colegas a veces podían detectar.

Se les ocurrió que si los humanos podían oler en parte a veces la infección, entonces los perros, con su sentido superior del olfato, debe ser capaces de olerlo todo el tiempo.

Para probar la teoría, se unió al estudio la psicóloga y adiestradora de perros Hotsche Luik, que también era propietaria de Cliff.

Durante dos meses, al beagle se le enseña a identificar la toxina Clostridium difficile en cantidades cada vez más pequeñas y en diferentes muestras, incluidas en las heces humanas.

Durante una prueba, él identificó correctamente 50 de 50 muestras de heces  positivas de C. diff y 47 de 50 muestras negativas.

En una prueba independiente, fue llevado a dos salas de los hospitales para examinar su capacidad para olfatear la infección en los pacientes.

Él identificó correctamente Clostridium difficile en 25 de 30 pacientes infectados. También no identificó ninguna infección en 265 de 270 pacientes no infectados.

Él completó esta tarea en una de las salas en menos de 10 minutos.

Nuevo tipo de escáner mascota

Los investigadores indican que los perros altamente entrenados como Cliff algún día podían patrullar por las salas de los hospitales para buscar la infección por C. diff.

"Me encantan los perros. Creo que son increíbles ", dice el especialista en enfermedades infecciones Bruce Hirsch, MD, del Hospital Universitario North Shore en Manhasset, NY" Pero no estoy seguro de ver a un perro que este siendo desplegado de una manera eficiente en un hospital grande donde hay muchas distracciones ".

A pesar de su escepticismo, Hirsch dice que la investigación, sin duda vale la pena a pesar de esta confirmación de la infección ya que se ha reducido de unos pocos días a unas pocas horas en muchos hospitales, incluyendo el suyo.

"Una gran pregunta para mí es:" ¿Qué más puede hacer y detectar el increíble aparato sensorial de un perro? '", Dice." Ya hay estudios que sugieren que pueden oler algunos tipos de cáncer. No se sabe en qué otra cosa pueden ser adiestrados para olfatear."

Por: Erik Farina, Psicolmascot.