أصبح توظيف الكلاب المدربة للكشف عن الحالات الإيجابية المصابة بفيروس كورونا أمراً شائعاً في العديد من الدول، خاصة في ذروة الجائحة، وبالنسبة للكثيرين كانت الكلاب المدربة أفضل من وسائل الفحص الأخرى، ولكن كيف تكتشف الكلاب المخدرات وفيروس كورونا؟ وما دقتها؟ وإلى أي مدى يمكن الاعتماد عليها؟
وتستخدم الكلاب المدرّبة في الكشف عن الإصابات النشطة بفيروس كوفيد لدى الأشخاص في الأماكن التي يخشى من انتشار كبير للمرض فيها، حسبما ورد في تقرير لموقع The Daily Beast الأمريكي.
نويل وبودي وسولو، وهي 3 كلاب من سلالة بيغل، دُرِّبَت على يد شركة BioScent Detection Dogs، وهي شركة مقرها ولاية فلوريدا الأمريكية متخصصة في تدريب كلاب البيغل في الغالب على اكتشاف عدوى كوفيد.
تشم الكلاب المدربة كل موظف يدخل عبر الباب في أماكن العمل، حيث دُرِّبوا على الجلوس إذا اكتشفوا وجود عدوى. أي موظف “ثبتت إصابته” سيُطلب منه مغادرة المكتب، وتأكيد اختبار الشم باختبار طبي، ثم عزل الموظف، إذا كان الاختبار الطبي الفعلي إيجابياً أيضاً.
إنها سريعة ودقيقة بشكل لا يُصدّق، ولكن كيف كان رد فعل الموظفين؟
تقدم هذه الكلاب نموذجاً لقدرة الكلاب المدربة في اكتشاف مرض كورونا، حيث يتم استخدام الكلاب في الكشف عن المرض في خدمة الاشتراك الشهري لألعاب الكلاب BARK.
وقالت دانا روزنكرانز، كبيرة مديري العقارات وأماكن العمل في خدمة الاشتراك الشهري لألعاب الكلاب BARK لموقع The Daily Beast في بريد إلكتروني: “أردنا دعوة زملائنا للعودة في مكان يمكنهم فيه أن يكونوا أكثر راحة، وكانت كلاب شم كوفيد هي الشريك المثالي لتحقيق ذلك”. وأضافت: “وجد موظفونا هذا الإجراء الوقائي الإضافي مريحاً”.
في أعقاب تفشي الجائحة نفسها، اجتاحت كلاب الكشف عن كوفيد أرجاء الولايات المتحدة. لقد كُلِّفوا بالعمل في المدارس، بين مشاهير الموسيقيين، وحتى في مطار ميامي الدولي.
قال روزنكرانز: “لقد أحببنا وجود الكلاب في المكتب -إنها أروع من اختبار كوفيد. إنها أيضاً سريعة وفعالة بشكل لا يصدق. وجدت الدراسات أن اختبارات شم الكلاب المدربة تكون دقيقة بنسبة تزيد على 90% في اكتشاف الإصابة بالعدوى”.
ولكن في حالة الجائحة التي ضربت الولايات المتحدة في موجات، فإن سوق كلاب الكشف عن كوفيد في طريقه إلى الاستقرار الآن. غالباً ما يستمر تدريب الكلاب وتحفيزها على العمل حتى “تقاعدها”، حتى عندما يكون الطلب على خدماتها فاتراً في أحسن الأحوال.
إلى جانب دورة الازدهار والكساد المماثلة لكلاب الكشف عن الحشيش، تثير قصة كلاب الكشف عن كوفيد أسئلةً عن سلبيات معاملة الحيوانات الحية مثل تقنية التشخيص.
كيف تلتقط الكلاب المدربة عدوى كوفيد؟
ما تلتقطه الكلاب عندما تشم رائحة عدوى كوفيد لا يزال غامضاً إلى حد ما بالنسبة لنا. بالمقارنة مع أنوف الكلاب، فإن أنوف البشر غير كفؤة بشكل محزن في التمييز بين الغازات والزهور.
من ناحية أخرى، تمتلك الكلاب أنفاً متخصصة لاستنشاق الروائح والمزيد من المستقبلات داخل أنوفها لالتقاط الروائح المحمولة بالهواء وتصنيفها، والمعروفة تقنياً بالمركبات العضوية المتطايرة.
إنها خلائط مميزة من هذه المركبات المتطايرة هي التي تمنح الإنسان بصمة شمية -والتي تتغير عندما يصاب الشخص بعدوى في الجهاز التنفسي مثل كوفيد.
وكيف يتم تدريبها؟
لكن الرائحة الفائقة وحدها لا تستطيع تفسير كيف يمكن لكلاب البيغل والسلالات الأخرى اكتشاف كوفيد بدقة مماثلة لاختبار PCR. الخطوة التالية هي تدريب هذه الكلاب: عملية تشبه إلى حد ما تدريب خوارزمية التعلم الآلي.
عادةً ما يمنح المبرمج نموذج التعلم الآلي مجموعة بيانات تدريبية يمكنه استخدامها لتحديد الأنماط وإبلاغ التنبؤات المستقبلية. تخيل خوارزمية تنظر في صور السماء للتنبؤ بالشمس أو المطر -يمكن أن تتكون مجموعة التدريب من صور محددة على أنها نوع واحد من الطقس أو الآخر، لذلك يمكن للنموذج أن “يتعلم” ربط تفاصيل معينة مثل سحب العاصفة والسماء الصافية مع المطر والشمس على التوالي. يكمن جمال خوارزميات التعلم الآلي في قدرتها على تحديد الأنماط والتفاصيل في العينات الغنية بالبيانات التي قد لا يلاحظها البشر بطريقة أخرى (في الوضع الافتراضي، ربما يكون لون السماء أو بعض التفاصيل الدقيقة الأخرى).
الشيء نفسه ينطبق على كلاب الكشف عن الروائح. أمضت هيذر جونكييرا، مؤسسة شركة BioScent Detection Dogs، سنوات في تدريب الكلاب على التقاط أنماط الرائحة حتى قبل جائحة كوفيد. تستغرق عملية التدريب الخاصة بها للكلاب حوالي ستة أشهر، بدءاً من تعويدها على اكتشاف رائحة داخل العلبة وتعويدها على “الإشارة” -وهو المصطلح الذي يستخدمه المدربون عندما يستجيب الكلب بطريقة معينة لإظهار أنهم اكتشفوا رائحة تدربوا على كشفها، وتشير معظم كلاب الشم إلى وجود الرائحة من خلال الجلوس.
عندما يشير الكلب أمام العلبة الصحيحة، يُمنَح مكافأة، وبمجرد أن يتقن الجرو هذه العملية، تقوم جونكييرا بتدريبها على الكشف عن مرض كوفيد.
وبمجرد إتقانها التعرف على الروائح الإيجابية لمرض كوفيد 19، يمكن للكلاب الخروج إلى العالم الحقيقي وشم الناس، والتعرف على أنماط المركبات العضوية المتطايرة التي قضوا الأشهر الماضية في التدريب على شمها.
كما هو الحال مع بعض خوارزميات التعلم الآلي، يواجه البشر صعوبة في تحديد الاختلافات التي تميز بها الكلاب بين المرضى المصابين بفيروس كوفيد والمرضى السلبيين.
قررت جونكييرا التحول إلى الكشف عن كوفيد في أبريل/نيسان 2020 عندما اتصل بها طبيب الطوارئ من فلوريدا لسؤالها عما إذا كان بإمكانها تدريب الكلاب على اكتشاف مرض جديد. تذكرت قوله: “هناك هذا الفيروس الذي نعتقد أنه سيسبب مشكلة”.
ردت بالقول إنها تعتقد أنها قد تكون قادرة على المساعدة، لكنها لم تكن متأكدة بنسبة 100%. وبعد الاطلاع على الأدبيات المنشورة حول شم الكلاب كأداة للكشف عن المرض والشراكة مع الباحثين لدراسة مجموعات الكلاب التي دربتها، شعرت بثقة أكبر في قدرتها على تدريب الكلاب على شم كوفيد.
بعض الكلاب دقتها تزيد عن 90% في اكتشاف كورونا
وقد دعمتها الأبحاث الأخرى التي خضعت لمراجعة الأقران منذ ذلك الحين. وإحدى الدراسات التي نُشرت في مايو/أيار في دورية BMJ Global Health أظهرت أن أربعة كلاب مدربة على اكتشاف كوفيد من مسحات الجلد فعلت ذلك بدقة تزيد عن 90% على أكثر من 400 عينة، مقارنة باختبارات PCR.
تدعم الدراسات المستقلة إلى حد كبير هذا المستوى من الدقة. هناك أيضاً بحث أولي يشير إلى أنه يمكن للكلاب أن تتدرب على عينات من مرضى كوفيد منذ فترة طويلة وتمييز رائحتهم عن الأفراد الأصحاء.
ومع ذلك، قالت جونكييرا إن العمل كان أبطأ مؤخراً. نظراً لرفع قيود كوفيد. وأصبحت الشركات الأمريكية والفعاليات الكبيرة أكثر تساهلاً بشأن الحالات الإيجابية، فصار هناك طلب أقل على كلاب الكشف.
رويترز