Vad är alkaner? Dessa är en viss typ av molekyler som härrör från kolväten. Varje typ av alkan består av en kombination av kol- och vätemolekyler bundna med enkelbindningar. Typiska exempel inkluderar metan, etan, propan och butan.
Här är den enda skillnaden mellan dessa molekyler antalet kolmolekyler och deras parade väteatomer. Alkaner med låg molekylvikt luktar inte, men de med större molekyler har en distinkt bensinliknande lukt.
De flesta människor kan känna lukten av alkaner (såvida de inte har en kraftig förkylning och en nästäppa). Det verkar därför uppenbart att hundar kan lukta alkaner. Och ja, så är det verkligen. Men det finns en twist.
En hunds luktsinne är så känsligt att de kan upptäcka små mängder av en alkan, till exempel några delar per biljon. Och här är en sak - människor med cancer tenderar att frigöra mikromängder av alkaner i andedräkten. Om en hund kunde upptäcka dessa små mängder, skulle det vara ett fantastiskt sätt att diagnostisera cancer i tidigt stadium på ett icke-invasivt sätt.
Gissa vad! Hundar har doftkapaciteten att göra just detta.
Det finns två aspekter på att en hund luktar alkan. Den ena känner lukten av den tydligare bensinlukten från ett bränsle som innehåller alkaner. Den andra är hunden utbildad till cancerupptäckande hund, som plockar upp spårmolekyler av alkaner på en patients andetag.
Med den sista punkten först, lär dessa tränade detektionshundar att reagera på ett sätt som inte larmar patienten. Således, om en sådan hund luktade alkan i en patients andetag, är det mest troligt att de kommer att tränas i att ligga lugnt ner. Detta varnar föraren om att hunden har identifierat ett positivt fall, men utan att larma personen.
I mer allmänna termer, om en hund följde ett doftspår till en källa för kolvätebränsle, visar hunden mer allmänt skannings- och sniffningsbeteende. Detta inkluderar att hunden doftar luften och rör sig snabbt framåt mot källan till lukten. Hunden tar snabba, ytliga nosar och flyttar ofta huvudet från sida till sida. Detta hjälper hunden att upptäcka den starkaste koncentrationen av doftmolekyler och röra sig mot den.
När hunden närmar sig måldoften saktar de ner farten. Nos mot marken, hunden tar djupare, mindre frekventa andetag. Detta gör att hunden bättre kan bearbeta doften och bestämma hur fräsch den är samtidigt som den letar efter doftledtrådar om arten av luktkällan.
Sedan mitten av 1900-talet har hundar använts som snifferhundar. Dessa upptäcktshundar tränades för att sniffa upp sprängämnen. Efter avsevärd framgång med att hitta oexploderade landminor undersöktes räckvidden av sniffer-hundar för att hjälpa människor mer allmänt. På 1960-talet upptäckte sniffer-hundar olagliga ämnen inklusive droger, smugglade kontanter och sprängämnen.
Upptäcktshundar används också för mer positiva syften, såsom sök och räddning, och kan hitta kroppar instängda under spillror. Sedan, på 2000-talet, föddes idén om cancerupptäckande hundar. Hundar har förmågan att upptäcka alkanmolekyler på bara några få delar per biljon. Därför var det motiverat att de skulle kunna upptäcka alkanmolekyler som frigörs till följd av lungcancer - på patientens andetag!
En studie av Pine Street Foundation, Kalifornien genomförde en kontrollerad studie av just detta. De fann att hundar verkligen kunde upptäcka lungcancer i ett tidigt skede med en framgångsfrekvens på 99%.
Hundens luktsinne har länge erkänts som vida överlägset människans luktsinne. Detta beror på ett antal anpassningar i anatomin hos hundens nos och hjärna. Från den svarta läderartade nosen till doftcentrum i hjärnan – hunden handlar om lukt.
Till att börja med fångar en hunds fuktiga nos doftmolekyler för att bättre kunna erbjuda dem upp till de doftupptäckande cellerna inuti näskammaren. Väl inne i näsan är ytan på luktcellerna allt från 35 till 75 gånger större hos en hund (beroende på ras) än hos en människa.
När luktcellerna triggas skickas meddelanden för bearbetning till luktcentret i hjärnan. Återigen, hos hunden är detta betydligt större, vilket gör att de kan fånga upp lukter som inte går att upptäcka för människor. Därför kan en hund lukta alkaner i andedräkten hos en cancerpatient, vilket en människa inte skulle kunna upptäcka.
Att träna en bra cancerhund börjar med urvalsprocessen. Det är bra att välja en hund från en ras som har en bra "näsa", som Springer Spaniels eller Labrador Retriever. Hunden behöver också motiveras, antingen genom lek eller mat, för att träna dem. De måste också ha en självsäker personlighet och inte vara alltför oroliga eller aggressiva.
När en lovande kandidat har identifierats, börjar deras träning med en enkel omgång ryck. Med hjälp av en tvättad handduk (så att den är fri från främmande dofter), är hunden engagerad i en lek med drag. Hunden hyllas och belönas för att den engagerar sig entusiastiskt i leken. Detta upprepas vid massor av tillfällen så att hunden har jättekul och kopplar handduken till ryck.
En andra handduk introduceras nu. Denna nya handduk är impregnerad med en liten mängd alkanlukt. De två handdukarna läggs bredvid varandra och hunden bjuds in att leka ryck. Om de väljer den icke-illaluktande handduken ignorerar föraren dem. När de väljer den alkaninfunderade handduken deltar föraren i en aktiv och njutbar omgång bogserbåt.
När hunden regelbundet väljer den alkaninfunderade handduken, introduceras ännu fler rena handdukar. Varje gång belönas hunden bara när de väljer den alkaniska. Nästa steg är att gömma alkanhandduken och bara belöna hunden när den nosar upp den och hittar den.
Detta kurragömmaspel börjar lätt, med handduken helt enkelt bakom ett uppenbart föremål. I takt med att hundens färdigheter utvecklas, så görs gömstället mer otydligt så att hunden måste använda nosen för att nosa upp den och hitta den, allt för att få sin belöning.
