Wykazano, że psy potrafią wykryć zapach ludzkiego stresu

Wykazano, że psy potrafią wykryć zapach ludzkiego stresu

W niedawnym badaniu opublikowanym w PLUS JEDEN Naukowcy wykorzystali paradygmat kontrolowanego węchu, aby ocenić, czy psy potrafią rozróżnić ludzkie zapachy w próbkach oddechu i potu przed i po ekspozycji na eksperymentalnie wywołany negatywny stres psychiczny.

Studie: Hunde können zwischen menschlichen Grundgerüchen und Gerüchen psychischer Belastungen unterscheiden. Bildnachweis: smrm1977/Shutterstock

tło

Reakcja na stres jest głównym procesem fizjologicznym związanym z lękiem, atakami paniki i zespołem stresu pourazowego (PTSD). Biorąc pod uwagę niezwykły węch psów domowych i ich bliskość do ludzi, możliwe jest, że wykrywają one zmiany w fizjologii człowieka poprzez węch, takie jak sygnały węchowe związane z ostrym negatywnym stresem.

Dotychczasowe badania sprawdzały, w jaki sposób psy wykrywają stany psychiczne u ludzi, głównie poprzez zarażenie emocjonalne – proces, który odzwierciedla stany emocjonalne poszczególnych osób.

Sundman i in. na przykład podali, że długoterminowy poziom kortyzolu u psów domowych odpowiada poziomowi ich właścicieli. Nie byli jednak w stanie zidentyfikować mechanizmów, dzięki którym psy wykrywają stres swoich właścicieli. Możliwe, że psy wybierały kombinację sygnałów werbalnych, wizualnych i węchowych. Podobnie badanie D’Aniello i in. sugeruje, że psy potrafią wykrywać ludzkie stany psychiczne przede wszystkim na podstawie bodźców węchowych. Inne niedawne badanie przeprowadzone przez Reeve i wsp. odkryli, że wyszkolone psy alarmowe najsilniej reagowały na stres.

Jednakże kontrolowane badanie węchu ma na celu sprawdzenie, czy psy potrafią rozróżnić próbki ludzkiego zapachu pobrane bez stresu i pod wpływem stresu.

O badaniu

W niniejszym badaniu naukowcy wykorzystali paradygmat biodetekcji, aby wykazać, w jaki sposób wyszkolone psy potrafią rozróżniać zapachy w różnych próbkach w kontrolowanym środowisku. Do tej pory paradygmaty te były najczęściej stosowane w połączeniu z zapachami innymi niż ludzkie, np. zapachami. B. octan amylu i octan izoamylu. Interesujące mogłoby być włączenie tego typu paradygmatu do dziedziny rozpoznawania ludzkich sygnałów chemosygnałowych przez psy.

Zgromadzili zdalnie dane od łącznie 13 uczestników. W tym celu dostarczono zestawy próbek do domu każdego uczestnika, a eksperymentatorzy przeprowadzili protokół wywoływania stresu za pośrednictwem aplikacji Microsoft Teams lub Zoom. Skontaktowali się z uczestnikami za pośrednictwem poczty elektronicznej, przesyłając informację o spotkaniu i link do ankiety internetowej.

Uczestnicy samodzielnie potwierdzali za pomocą kwestionariusza, że ​​nie palą i przez co najmniej godzinę przed spotkaniem nie spożywali żadnego jedzenia i napojów poza wodą lub lekami zmieniającymi nastrój. Uczestnicy ankiety odpowiadali na pytania demograficzne, w tym wiek, płeć i pochodzenie etniczne.

Naukowcy pokazali, jak przygotować próbkę wyjściową, wycierając kawałek gazy z tyłu szyi, umieszczając go w fiolce oznaczonej D1, a następnie trzykrotnie głęboko wydychając powietrze do fiolki przed zamknięciem nakrętki. Zespół poprosił uczestników o wykonanie zadania z zakresu arytmetyki mentalnej (MAT), w ramach którego liczyli wstecz od 9 000 w jednostkach po 17, bez użycia papieru i długopisu. Zadanie trwało trzy minuty, niezależnie od ilości poprawnych odpowiedzi.

Po zakończeniu pobierania próbek poinstruowano uczestników, aby wypełnili drugi pomiar samoopisowy, który oceniał ich poziom stresu po wykonaniu zadania za pomocą miary samoopisowej zwanej wizualną skalą analogową (VAS). Dodatkowych 40 uczestników wypełniło protokół na terenie kampusu i osobiście, dodając pomiary fizjologiczne dla 25 z 36 próbek. Wszystkie próbki, które spełniały kryteria dwupoziomowego wzrostu zgłaszanego przez siebie stresu na podstawie samoopisowego VAS oraz wzrostu średniego tętna (HR) i średniego ciśnienia tętniczego (ciśnienia krwi: BP), zostały pokazane psom.

Zespół szkolił psy, stosując dwufazowy, trzyalternatywny paradygmat wymuszonego wyboru o rosnącym poziomie trudności. Rozróżnili zapach u dwóch osób, a następnie u tej samej osoby w dwóch porach dnia. Każdy pies przeprowadził 20 prób dyskryminacji w każdej sesji, aby ocenić swoją zdolność do rozróżniania próbek.

Do fazy testowej weszły psy, które osiągnęły ponadprzeciętną wydajność wynoszącą 80%. Korzystając z tej metody sekwencyjnej, badacze byli w stanie upewnić się, że każdy przypadkowy spadek wyników psa w fazie testowej wynikał ze stresu i niemożności odróżnienia próbek wyjściowych od psa.

Naukowcy wdrożyli ścisłą kontrolę zapachu. Na przykład pobrali próbki od każdego uczestnika w tym samym pomieszczeniu w odstępach czterominutowych, co zmniejszyło prawdopodobieństwo, że psy mogłyby podjąć decyzję o wskazaniu leku w oparciu o tło lotnych związków organicznych (LZO) z powietrza w pomieszczeniu.

Wyniki badań

Wyniki psów stale przekraczały szansę i wahały się od 90% do 96,88% w testach rozróżniania, przy ogólnej wydajności wynoszącej 93,75% we wszystkich sesjach. Co więcej, psy potrafiły je rozróżnić już przy pierwszym kontakcie. W przypadku kontaktu z próbkami ludzkiego stresu żaden z psów nie wykazywał oznak stresu. Wręcz przeciwnie, psy przychodzące na test wysiłkowy wyglądały na podekscytowane, oczekując nagrody w postaci kliknięcia i jedzenia za prawidłowy alarm.

Próbki każdego uczestnika różniły się na początku badania w porównaniu z próbkami po indukcji stresu. Psy zauważyły ​​również, że próbka wyjściowa (D1) różniła się od tego, za co wcześniej były nagradzane. Psy pomyślnie przeszły pierwszą próbę w każdej sesji fazy dyskryminacji i zostały prawidłowo zaalarmowane podczas testu wysiłkowego w 94,44% pierwszych prób narażenia. Tylko dwukrotnie fałszywie zwrócili uwagę na próbkę wyjściową podczas pierwszego narażenia. Psy rozpoznały, że nowa próbka stresowa (T2) miała ten sam profil zapachowy, który wykorzystano w próbach uczenia się (T1).

Wnioski

Obecne badanie wykazało, że psy potrafią wykryć zapach związany z ostrym stresem u ludzi jedynie poprzez oddech i pot. Odkrycie to położyło solidne podstawy pod przyszłe badania nad zarażeniem emocjonalnym, ponieważ potwierdziło, że psy mogą wykryć węchowy składnik ostrego negatywnego stresu bez wskazówek wzrokowych i głosowych.

Warto zauważyć, że było to badanie weryfikujące słuszność zasad, w którym próbki badawcze obejmowały tylko cztery psy; Nie miało to jednak wpływu na wyniki badania. Okazało się, że niektóre dobrze wyszkolone psy potrafiły z powodzeniem rozróżniać próbki pochodzące od różnych ludzi. Ponadto niewielka liczba psów była w stanie wykryć różnice w zapachu w próbkach wyjściowych i testowych, co sugeruje, że istniała różnica w zapachu.

Odniesienie:

• Clara Wilson, Kerry Campbell, Zachary Petzel, Catherine Reeve. (2022). Hunde können zwischen menschlichen Grundgerüchen und Gerüchen psychischer Belastungen unterscheiden. PLUS EINS 2022. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0274143 https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0274143