儘管我們大多數人沒有意識到，但人類會散發出數百種氣味化合物，它們在我們周圍的空氣中飄蕩。隨著我們身體因年齡、疾病和生殖狀態而發生變化，這些揮發性化學物質雲也會發生變化。我們所流的汗液、分泌物和撥出的氣體都記錄著我們體內不斷變化的景象。
早在公元前400年，希波克拉底就注意到其中一些氣味，尤其是在尿液中，反映了疾病。但人類的嗅覺——即使是希波克拉底的嗅覺——也無法與犬類鼻子檢測氣味的能力相提並論。當然，一旦人類發現了這一點，我們就試圖將它用於自己的目的。
一些狗狗經過訓練，可以檢測糖尿病患者的血糖顯著變化，甚至可以透過快速嗅聞皮膚或尿液來識別黑色素瘤或前列腺癌。還有一些是SAD，即癲癇發作預警犬。它們能夠憑經驗檢測到摯愛的人即將發作癲癇並提醒主人，這引發了一系列關於它們技能背後秘密的調查。其中一個候選能力：檢測癲癇特有的氣味。
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現在，五隻犬——凱西、道奇、拉娜、佐伊和魯——已經回答了癲癇發作是否有氣味的問題。事實證明，它們確實有，而且這五隻狗狗可以從人類發作時採集的樣本中檢測到這種氣味。一些訓練有素的探測犬比其他狗狗做得更好——我們說的是你，拉娜和魯——但根據3月28日發表在《科學報告》上的研究結果，它們都表現得很好。紐西蘭漢密爾頓懷卡託大學的行為分析師和高階講師蒂姆·愛德華茲說：“所獲得的準確率非常高。”他沒有參與這項研究。“就其影響而言，結果非常令人興奮。”
奧本大學獸醫學院犬科效能科學專案聯合主任克雷格·安格爾對狗狗從非癲癇樣本中找出癲癇樣本的能力並不感到驚訝。“狗狗是天生的生物感測器，預先程式設計了30000年的進化演算法和3億個感覺受體，”安格爾說，他也沒有參與這項研究。狗狗的大腦可以檢測到“大量的”化學資訊，其閾值遠低於任何機器。
為了確定癲癇發作是否有氣味，雷恩大學動物和人類行為學研究中心Ethos的博士生阿梅莉·卡塔拉和她的同事訓練凱西、道奇、拉娜、佐伊和魯成為SAD。學習成為SAD是一個三步過程，首先是將癲癇氣味的積極檢測與令人愉快的事物聯絡起來，例如零食或表揚。然後，狗狗學會區分實驗室氣味樣本和新增的其他可能混淆的氣味。它們的最終挑戰是在一個人身上檢測出癲癇氣味——從人體散發出的數百種化學氣味中識別出一種訊號。
然後，這五隻SAD評估了一系列來自它們從未見過或聞過的人的樣本——一些是在癲癇發作期間採集的，一些是在體育鍛煉後採集的，還有一些是在一天中隨機時刻採集的。參與者用棉墊擦拭前額、手和脖子後，將棉墊放入密封袋中，向袋中呼氣並密封。這些樣本以七個一組放置在鋼罐中，SAD團隊著手檢測哪些樣本是在癲癇發作期間採集的。
凱西、道奇和佐伊是超級明星，它們每次都能在五分鐘內正確識別。其他狗狗的正確率至少為67%，整個SAD團隊即使在多次試驗中也表現良好。卡塔拉說，拉娜和魯的準確率略有降低可能是因為它們稍後加入團隊，訓練時間較少。
愛德華茲說，由於癲癇樣本來自患有不同型別癲癇的患者，研究結果表明，狗狗檢測到的氣味是所有癲癇發作的共同點。卡塔拉的團隊指出，能夠在不同型別的癲癇中進行概括是一個意想不到但令人欣慰的發現。
癲癇發作是如何從大腦傳遞到身體散發的氣味中的？安格爾說，身體會產生特徵性的氣味化學物質，這些物質會進入血液，然後進入我們的呼吸、汗液和尿液。SAD檢測到的癲癇氣味可能反映了癲癇發作期間細胞過程的變化，從而改變了人散發的氣味，他說。
卡塔拉和她的團隊的下一步是利用人類的技能來弄清楚這些排放物中到底是什麼。化學分析可以分離各種化合物，以查明癲癇相關樣本和非癲癇相關樣本之間的差異。技術是否能夠與狗狗相匹敵仍然是個問題。安格爾說，狗狗可以聞到萬億分之幾的範圍內的氣味，這可能遠遠超過即使是最先進的機器可以檢測到的範圍。愛德華茲也同意。“很可能狗狗仍然比我們最靈敏的分析裝置更敏感，”他說。
儘管如此，如果狗狗可以檢測到癲癇氣味，愛德華茲希望最終人類可以使用人工智慧（AI）來完成這項工作。安格爾和奧本大學的其他研究人員一直在對犬類的嗅覺系統進行成像，目標也是如此。“如果你想構建一個基於人工智慧的化學檢測系統，為什麼不研究地球上最靈敏和最先進的即時化學檢測系統，即狗狗呢，”安格爾說。