Собаки имеют долгую историю жизни бок о бок с людьми, что наделяет их удивительной способностью считывать человеческие сигналы. Собаки также обладают невероятным обонянием, которое позволяет им обнаруживать заболевания у людей только по запаху, например, COVID-19 и рак легких.
Вопрос о том, способны ли собаки распознавать запахи, связанные с психологическими состояниями, изучен гораздо меньше.
Когда люди испытывают стресс, происходят изменения в гормональной и нервной системах, которые изменяют запахи, производимые телом.
Исследователи решили узнать, могут ли собаки различать образцы запаха, взятые у одного и того же человека до и после стресса. Для этого они позаимствовали идею использования собак в роли детекторов в сфере биомедицины (собаки-ищейки в лабораторных условиях) и объединили эту идею с методами, используемыми для проверки восприятия собаками запахов .
Результаты опубликованы в журнале PLOS One.
Чтобы проверить, могут ли собаки обнаружить запах, связанный с психологическим стрессом, исследователи прикрепили к участникам исследования датчики для непрерывного измерения частоты сердечных сокращений и кровяного давления. Участники также оценили уровень стресса до и после выполнения задания.
Перед началом задания участники протирали марлей затылок, помещали ее в стерильный стеклянный флакон и в него выдыхали. Затем исследователи попросили участников быстро выполнить арифметическое задание в уме, чтобы вызвать у них стресс.
После выполнения задания участники снова оценили свой стресс и предоставили два дополнительных образца пота/выдоха.
Общее время между сбором образцов в расслабленном состоянии (до выполнения задания) и в состоянии стресса (после выполнения задания) составило четыре минуты, что снижает вероятность того, что участники испытали что-то кроме ощущения появления стресса.
Исследователи включали в исследование образцы только в том случае, если человек сообщал, что считает задание стрессовым, и во время выполнения задания у него повышались частота сердечных сокращений и кровяное давление. Собакам были предоставлены образцы 36 человек.
Тренировочный процесс
Собаки, задействованные в исследовании, были домашними животными, которых добровольно предоставили их владельцы. Исследователи обучали их в лаборатории один раз в неделю с использованием положительного подкрепления. До начала формального сбора данных собак обучили сообщать о том, что они выбирают образец, останавливаясь и замирая над ним на несколько секунд или садясь перед ним – исследователи назвали это “настороженным поведением”.
Затем собак обучили игре с выбором, в которой они научились различать образцы с известными исследователям различиями в запахе. Как только было установлено, что собаки в этом преуспели, они были готовы к испытаниям.
Во время испытания исследователи ставили перед собаками задачу по различению образцов, взятые у человека до и после выполнения арифметического задания.
Чтобы научить собак, на какой запах им следует ориентироваться во время каждого сеанса испытания, им сначала показали образец пота/дыхания человека при стрессе вместе с двумя “контрольными образцами” – чистой марлей в стеклянных флаконах без пота или запаха изо рта.
Собакам было разрешено понюхать все три образца и они получили вознаграждение за то, что предупредили исследователей об образце пота/дыхания.
После десяти сеансов к линейке запахов был добавлен второй образец дыхания/пота того же человека в расслабленном состоянии. Здесь начался тест на различение, которые проходил в течение следующих 20 испытаний. Собаки должны были показать своим настороженным поведением, какой образец они воспринимали как тот, который им показывали раньше в предыдущих десяти испытаниях, то есть какой образец пах как стрессовый образец.
Поскольку собаки могут использовать другую информацию, чтобы помочь им сделать выбор, исследователи включили как визуальный контроль, так и обонятельный контроль
Если эти два запаха кажутся собаке одинаковыми, можно ожидать, что она выберет любой из них случайно. Если два запаха пахнут по-разному, собака сможет постоянно определять запах, который был представлен ей первым: стрессовый запах. Каждый набор образцов от участников использовался только один раз, поэтому собаки видели образцы от разных людей во время каждого сеанса.
Когда собаки подверглись воздействию этих образцов в первый раз, они восприняли их как пахнущие по-другому. Собаки правильно выбрали стрессовый образец в 94% из 720 испытаний, показав, что переживания участников при выполнении арифметической задачи привели к тому, что их тело выделяло запахи дыхания и пота, которые собаки смогли обнаружить.
Следует отметить, что это исследование не выясняло, воспринимали ли собаки стрессовые образцы как отражение негативного эмоционального состояния. Вполне вероятно, что в реальной обстановке собаки пользуются различными контекстуальными сигналами – языком нашего тела, тоном голоса или частотой дыхания, – для понимания ситуации.
Тем не менее, полученные результаты убедительно свидетельствуют о том, что запах также является компонентом, который могут улавливать собаки.
Установление факта, что собаки могут улавливать запах, связанный со стрессом человека, дает более глубокие знания об отношениях между человеком и собакой и дополняет наше понимание того, как собаки воспринимают психологические состояния человека и с ними взаимодействуют. Эти знания также могут быть полезны для дрессировки служебных собак для людей с тревожностью и ПТСР, которые в настоящее время обучены реагировать преимущественно на визуальные сигналы.
Помощь психолога