La Science de l'Odorat du Chien
Pour comprendre pourquoi les chiens sont si extraordinairement efficaces pour détecter les odeurs, il est utile de commencer par l'anatomie. Un nez humain contient environ six millions de cellules réceptrices olfactives. Le nez d'un chien en contient environ 300 millions. Cette différence de densité de récepteurs seule donnerait déjà un avantage significatif au chien, mais la disparité va bien au-delà du simple nombre de cellules.
Chez l'homme, la zone olfactive — la région du passage nasal dédiée à la détection des odeurs — représente environ cinq pour cent de la cavité nasale. Chez le chien, elle représente environ 12 pour cent, et la surface dédiée à l'analyse des odeurs est bien plus grande en raison de la structure complexe et repliée du tissu. Le cerveau du chien consacre également une région proportionnellement bien plus grande au traitement des informations olfactives que le cerveau humain.
Le résultat est un système sensoriel estimé être entre 1 000 et 100 000 fois plus sensible que celui d'un humain, selon la substance détectée. Pour la plupart des applications pratiques, une figure d'environ 10 000 fois plus sensible est utilisée comme estimation de travail. Les chiens peuvent détecter des concentrations d'odeurs mesurées en parties par trillion — équivalent à identifier une seule goutte de liquide diluée dans une piscine olympique.
Les chiens possèdent également un organe olfactif secondaire, l'organe de Jacobson ou organe voméronasal, situé sur le palais. Cet organe détecte les signaux chimiques qui peuvent ne pas être enregistrés comme une odeur conventionnelle, ajoutant une autre couche à la capacité sensorielle du chien.
Détection de Stupéfiants et d'Explosifs
L'application la plus familière de la capacité olfactive d'un chien est la détection de drogues illicites et de matières explosives. Les chiens détecteurs sont utilisés dans les aéroports, les ports, les postes frontaliers et les événements publics au Royaume-Uni et dans le monde entier. Les chiens entraînés à cet effet apprennent à reconnaître les profils olfactifs spécifiques des substances cibles et à indiquer leur localisation à leur maître — soit activement, en grattant ou en aboyant, soit passivement, en s'asseyant ou en se figeant à la source.
La gamme de drogues que les chiens détecteurs peuvent être entraînés à trouver comprend le cannabis, la cocaïne, l'héroïne, la MDMA et les substances synthétiques. Les chiens détecteurs d'explosifs peuvent identifier les composants chimiques présents dans les appareils explosifs commerciaux et improvisés. Généralement, différents chiens sont entraînés soit pour les stupéfiants, soit pour les explosifs plutôt que pour les deux, car l'entraînement et les comportements de signalisation peuvent entrer en conflit.
Détection Médicale : Cancer, COVID-19 et Au-delà
L'application peut-être la plus remarquable de la détection olfactive canine est en médecine. La recherche a démontré que les chiens peuvent être entraînés à détecter une gamme de maladies graves en identifiant les composés organiques volatils distinctifs produits par les cellules malades.
Détection du Cancer
De multiples études ont montré que les chiens peuvent détecter de manière fiable plusieurs formes de cancer, notamment le cancer de la vessie, le cancer du poumon, le cancer de la prostate et le cancer colorectal. La recherche menée par Medical Detection Dogs, une organisation caritative basée au Royaume-Uni, a été particulièrement influente dans ce domaine. Dans une étude historique, les chiens ont pu détecter le cancer de la vessie à partir d'échantillons d'urine avec une sensibilité comparable ou supérieure aux tests diagnostiques conventionnels.
Le cancer du poumon a été détecté à partir d'échantillons de souffle, et le cancer de la prostate à partir d'urine, avec des taux de précision dépassant 90 pour cent dans certains essais. Le mécanisme est supposé être lié aux composés organiques volatils spécifiques qui sont libérés en plus grande quantité par le tissu malin et qui produisent une odeur détectable même à très faibles concentrations.
Détection du COVID-19
Pendant la pandémie de COVID-19, des équipes de recherche au Royaume-Uni et à travers l'Europe ont entraîné des chiens à détecter l'infection par le SARS-CoV-2 à partir d'échantillons de sueur. Les résultats publiés des essais à la London School of Hygiene and Tropical Medicine ont suggéré que les chiens entraînés pouvaient détecter le COVID-19 avec une sensibilité et une spécificité élevées, soulevant la possibilité d'utiliser les chiens comme outil de dépistage rapide et non invasif dans les environnements à haut débit tels que les aéroports et les lieux d'événements.
Épilepsie et Alerte de Crise
Certains chiens semblent pouvoir détecter une crise épileptique imminente avant qu'elle ne se produise, possiblement en identifiant des changements subtils dans l'odeur produite par la personne à mesure que l'activité neurologique change dans les minutes précédant une crise. Medical Detection Dogs et d'autres organisations entraînent des chiens spécifiquement pour ce rôle, fournissant à leurs propriétaires un avertissement préalable qui leur permet de se déplacer vers une position sûre ou de prendre un médicament préventif. Le délai d'avertissement peut atteindre 20 à 45 minutes avant une crise, ce qui est significatif pour la sécurité et l'indépendance de la personne.
Détection de l'Hypoglycémie
Les chiens entraînés à détecter l'hypoglycémie — une glycémie dangereusement basse — chez les personnes atteintes de diabète de type 1 peuvent alerter leur propriétaire avant que la personne ne se rende compte elle-même de la baisse. Ceci est censé fonctionner par la détection de l'isopropène et d'autres composés volatiles dont la concentration dans l'haleine change pendant les épisodes hypoglycémiques. Pour les personnes qui connaissent une absence de conscience de l'hypoglycémie, une condition où les symptômes d'avertissement normaux ne se produisent pas, un chien d'alerte médicale entraîné peut être vital.
Détection de Punaises de Lit et Détection Environnementale
Au-delà de la médecine et de la sécurité, les chiens sont entraînés à détecter les punaises de lit — un problème de plus en plus important dans les hôtels, les maisons de retraite et les propriétés résidentielles. Les chiens détecteurs de punaises peuvent localiser les insectes vivants et les œufs viables dans les murs, les meubles et la literie avec une grande précision, permettant un traitement ciblé plutôt qu'une application généralisée de pesticides. Les chiens sont également utilisés dans des contextes de conservation
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