Spürhunde: Was sie erkennen können und die Wissenschaft hinter ihrer unglaublichen Nase
Der Geruchssinn eines Hundes wird auf etwa 10.000-mal empfindlicher als der eines Menschen geschätzt, was sie zu wertvollen Werkzeugen in der Medizin, Strafverfolgung und Naturschutz macht. Von der Krebserkennung bis zum Auffinden von Sprengstoffen ist die Bandbreite dessen, was Spürhunde identifizieren können, bemerkenswert.
Die Wissenschaft der Hundenase
Um zu verstehen, warum Hunde so außergewöhnlich wirksam beim Geruchsnachweis sind, hilft es, mit der Anatomie zu beginnen. Eine menschliche Nase enthält etwa sechs Millionen Geruchsrezeptorzellen. Die Nase eines Hundes enthält etwa 300 Millionen. Allein dieser Unterschied in der Rezeptordichte würde einem Hund einen erheblichen Vorteil verschaffen, aber die Diskrepanz geht weiter als nur die Zellzahl.
Beim Menschen macht der Geruchsbereich – die Region der Nasenhöhle, die zum Geruchsnachweis bestimmt ist – etwa fünf Prozent der Nasenhöhle aus. Bei Hunden macht es etwa 12 Prozent aus, und die für die Geruchsanalyse aufgewendete Oberfläche ist aufgrund der komplexen gefalteten Struktur des Gewebes viel größer. Das Gehirn des Hundes widmet auch einen proportional viel größeren Bereich der Verarbeitung von Geruchsinformationen im Vergleich zum menschlichen Gehirn.
Das Ergebnis ist ein Sinnesorgan, das zwischen 1.000 und 100.000-mal empfindlicher als ein menschliches ist, je nach dem nachgewiesenen Stoff. Für die meisten praktischen Zwecke wird eine Zahl von etwa 10.000-mal empfindlicher als Arbeitsumsatz verwendet. Hunde können Geruchskonzentrationen erkennen, die in Billionstel gemessen werden – gleichbedeutend mit der Identifikation eines einzelnen Tropfens Flüssigkeit, der in einem olympischen Schwimmbecken verdünnt ist.
Hunde besitzen auch ein sekundäres Geruchsorgan, das Jacobson-Organ oder das Vomeronasalor, das sich im Dach des Mundes befindet. Dieses Organ erkennt chemische Signale, die möglicherweise nicht als herkömmlicher Geruch registriert werden, und fügt eine weitere Ebene zur Sinnesfähigkeit des Hundes hinzu.
Rauschgift- und Sprengstofferkennung
Die bekannteste Anwendung der Geruchsfähigkeit eines Hundes ist die Erkennung von illegalen Drogen und Sprengstoffen. Spürhunde werden an Flughäfen, Seehäfen, Grenzübergängen und Veranstaltungsorten in Großbritannien und weltweit eingesetzt. Hunde, die für diesen Zweck ausgebildet werden, werden gelehrt, die spezifischen Geruchsprofile von Zielstoffen zu erkennen und ihren Standort gegenüber ihrem Handler anzuzeigen – entweder aktiv durch Kratzen oder Bellen oder passiv durch Sitzen oder Einfrieren an der Quelle.
Die Bandbreite der Drogen, die Spürhunde finden können, umfasst Cannabis, Kokain, Heroin, MDMA und synthetische Stoffe. Sprengstoffe-Spürhunde können die in kommerziellen und improvisierten Sprengstoffgeräten enthaltenen Chemikalien identifizieren. Verschiedene Hunde werden normalerweise entweder für Rauschgift oder Sprengstoffe ausgebildet, nicht für beides, da die Trainings- und Hinweisverhalten in Konflikt geraten können.
Medizinische Erkennung: Krebs, COVID-19 und mehr
Vielleicht ist die bemerkenswerteste Anwendung des Geruchsnachweis bei Hunden in der Medizin. Die Forschung hat gezeigt, dass Hunde so trainiert werden können, dass sie eine Reihe schwerwiegender Krankheiten erkennen, indem sie die charakteristischen flüchtigen organischen Verbindungen identifizieren, die von erkrankten Zellen produziert werden.
Krebserkennung
Mehrere Studien haben gezeigt, dass Hunde zuverlässig mehrere Krebsformen erkennen können, darunter Blasenkrebs, Lungenkrebs, Prostatakrebs und Darmkrebs. Die von Medical Detection Dogs durchgeführte Forschung, eine britische Wohltätigkeitsorganisation, war auf diesem Gebiet besonders einflussreich. In einer wegweisenden Studie konnten Hunde Blasenkrebs aus Urinproben mit einer Sensitivität erkennen, die herkömmliche Diagnosetests vergleichbar oder übertrifft.
Lungenkrebs wurde aus Atemproben und Prostatakrebs aus Urin mit Genauigkeitsraten von über 90 Prozent in einigen Studien nachgewiesen. Der Mechanismus wird mit spezifischen flüchtigen organischen Verbindungen in Zusammenhang gebracht, die von bösartigem Gewebe in größeren Mengen freigesetzt werden und einen Geruch erzeugen, der selbst in sehr niedrigen Konzentrationen nachweisbar ist.
COVID-19-Erkennung
Während der COVID-19-Pandemie trainierten Forschungsteams im Vereinigten Königreich und ganz Europa Hunde, um die SARS-CoV-2-Infektion aus Schweißproben zu erkennen. Aus Versuchen an der London School of Hygiene and Tropical Medicine veröffentlichte Ergebnisse zeigten, dass trainierte Hunde COVID-19 mit hoher Empfindlichkeit und Spezifität erkennen konnten, was die Möglichkeit aufwirft, Hunde als schnelles, nicht invasives Screening-Werkzeug in hochfrequenten Umgebungen wie Flughäfen und Veranstaltungsorten einzusetzen.
Epilepsie und Anfallswarnung
Einige Hunde scheinen in der Lage zu sein, einen unmittelbar bevorstehenden epileptischen Anfall zu erkennen, bevor er auftritt, möglicherweise durch die Identifikation subtiler Veränderungen in dem von der Person erzeugten Geruch, wenn sich die neurologische Aktivität in der Zeit vor einem Anfall ändert. Medical Detection Dogs und andere Organisationen trainieren Hunde speziell für diese Rolle und geben ihren Besitzern eine Vorwarnung, die es ihnen ermöglicht, sich zu einer sicheren Position zu begeben oder vorbeugende Medikamente zu nehmen. Die Vorlaufzeit kann bis zu 20 bis 45 Minuten vor einem Anfall betragen, was für die Sicherheit und Unabhängigkeit der Person erheblich ist.
Hypoglykämie-Erkennung
Hunde, die darauf trainiert sind, Hypoglykämie – gefährlich niedriger Blutzucker – bei Menschen mit Typ-1-Diabetes zu erkennen, können ihren Besitzer warnen, bevor die Person selbst bemerkt, dass der Blutzucker gesunken ist. Dies wird angenommen, dass es durch die Erkennung von Isopren und anderen flüchtigen Verbindungen funktioniert, deren Konzentration in der Atemluft während hypoglykämischer Episoden sich ändert. Für Menschen, die Hypoglykämiebewusstseinsstörungen erleben, eine Bedingung, bei der die normalen Warnsymptome nicht auftreten, kann ein trainierter medizinischer Alerthund lebensrettend sein.
Bettwanzen- und Umwelterkennung
Über Medizin und Sicherheit hinaus werden Hunde zum Erkennen von Bettwanzen ausgebildet – ein zunehmend bedeutendes Problem in Hotels, Pflegeheimen und Wohnimmobilien. Spürhunde für Bettwanzenerkennung können lebende Insekten und lebensfähige Eier in Wänden, Möbeln und Bettwäsche mit hoher Genauigkeit lokalisieren, was eine gezielte Behandlung statt pauschaler Pestizidanwendung ermöglicht. Hunde werden auch in Naturschutzkontexten verwendet.
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