Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Физиологические особенности ольфакторной рецепции собак-детекторов

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Физиологические особенности ольфакторной рецепции собак-детекторов"

На правах рукописи

ПАНФИЛОВА ЗИНАИДА ЮРЬЕВНА

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОЛЬФАКТОРНОЙ РЕЦЕПЦИИ

СОБАК-ДЕТЕКТОРОВ

специальность 03.03.01 - физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

5 ДЕК 2013

Москва 2013

005541732

Работа выполнена на кафедре зоологии ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева»

Научный руководитель: Блохин Геннадий Иванович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой зоологии ФГБОУ ВПО «Российский Государственный Аграрный Университет — МСХА имени К.А. Тимирязева»

Официальные

оппоненты: Шевелёв Николай Серафимович

доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии, морфологии и биохимии животных ФГБОУ ВПО «Российский Государственный Аграрный Университет — МСХА имени К.А. Тимирязева»

Моисеева Татьяна Фёдоровна

доктор юридических наук, кандидат биологических наук, профессор кафедры уголовно-процессуального права и криминалистики им. Н.В. Радутной ФГБОУ ВПО «Российская академия правосудия»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Российский университет

дружбы народов»

Зашита диссертации состоится 25 декабря 2013 г. в 16:00 на заседании диссертационного совета Д 220.043.09 при Российском государственном аграрном университете — МСХА имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 52 (телУфаке: 8(499) 976-24-92).

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К. А. Тимирязева»

Автореферат разослан «21» ноября 2013 г. и размещен на сайте университета http://www.timacad.ru/

Ученый секретарь диссертационного совета и ,11/ А.А. Ксенофонгова

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования

Ольфакторный экспертный метод исследования следовых количеств пахучих веществ с использованием служебных собак является одним из наиболее известных биосенсорных методов, характеризующихся высокой точностью и надежностью. В последние годы он все шире применяется в судебно-экспертной практике, позволяя решать задачи идентификации человека по характеризующим его пахучим веществам.

Несмотря на разработанность современных ольфакторных экспертных методик, в настоящее время остается неизученным ряд факторов, оказывающих влияние на пороги восприятия собаками искомого запаха, зависимые от тех или иных внутренних и внешних факторов. Как показывает практика, эти факторы оказывают существенное влияние на обнаружение и распознавание животными пахучих веществ, находящихся в низких для восприятия обонянием собак концентрациях. Изучение этой проблемы осложняется тем, что лабораторная дифференциация запахов происходит в процессе условно-рефлекторной деятельности и может иметь непосредственную зависимость от тех или иных параметров ее реализации.

Выявление данных закономерностей, в том числе особенностей ольфакторной рецепции собак при дифференциации запахов, и выработка соответствующих решений и рекомендаций позволят существенно повысить эффективность использования служебных собак для изучения следовых количеств пахучих веществ.

Таким образом, потребности практики в изучении физиологических особенностей ольфакторной рецепции служебных собак-детекторов с целью повышения эффективности их использования при дифференциации запахов обусловливают актуальность темы настоящего диссертационного исследования.

Степень разработанности темы

Теоретическое обоснование использования сенсорных и рефлекторных способностей животных как целостных биологических систем в изучении некоторых свойств объектов с конца XIX века дается в работах представителей биологической науки и других областей естествознания (И.П. Павлов, П.К. Анохин, H.H. Ладыгина-Коте, JI.B. Крушинский, С.А. Корытин, К.Т. Сулимов, Н. Kalmus, W. Neuhaus, R.M. Yerkes, J.E. Amoore, B. Sommerville, D. Gee), а также некоторых представителей юридических наук (А.И. Винберг, P.C. Белкин, Т.Ф. Моисеева, G. Gross, G. Petranek) и многих других.

Кроме этого имеются работы, посвященные возможностям использования экспертных ольфакторных методик с применением собак-детекторов для дифферециации запахов некоторых животных (В.Е. Соколов, Э.П. Зинкевич, В.Н. Крутова).

Имеющиеся в настоящее время научные труды, посвященные разработке и изучению теоретических и практических аспектов применения ольфакторного метода в лабораторной дифференциации запахов с использованием служебных собак не затрагивают широкий спектр вопросов о влиянии на процессы

ольфакгорной рецепции и распознавания пахучих веществ целого ряда факторов, что обусловливает необходимость изучения данной проблемы и выработки системного подхода к повышению эффективности использования обонятельных и рефлекторных способностей собак в дифференциации запахов.

Цель и задачи диссертационного исследования

Целью настоящего диссертационного исследования является повышение эффективности использования собак в дифференциации запахов на основе установления закономерностей оптимального использования физиологических особенностей их обонятельного анализатора и рефлекторных способностей.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие

задачи:

1. Анализ экспертных методик ольфакгорного исследования запаховых следов и экспертной практики применения ольфакгорного метода.

2. Определение чувствительности обонятельного анализатора собаки к количественному составу пахучих веществ пота, определяющему ольфакгорную индивидуальность человека.

3. Изучение влияния на результативность поиска подготовленными служебными собаками следующих факторов:

• уровня мотивации;

• тревожного состояния;

• концентрации задаваемого к поиску, искомых и дифференцируемых пахучих объектов;

• количественного соотношения искомых и дифференцируемых пахучих образцов;

• пищевых, анималических, растительных и производственных запахов.

4. Разработка рекомендаций по повышению эффективности использования собак в лабораторной дифференциации запахов.

Научная новизна диссертационного исследования

На основе изучения и анализа физиологических особенностей ольфакгорной рецепции собак-детекторов выработаны основные критерии повышения эффективности обнаружения и распознавания ольфакгорного сигнала обученными служебными собаками.

Разработан тест, на основании которого впервые установлена чувствительность обонятельного анализатора собаки к количественному составу потожировых пахучих веществ, определяющему ольфакгорную индивидуальность человека.

Сформулирована и обоснована авторская концепция регулирования оптимальных порогов обнаружения и распознавания ольфакгорного сигнала собаками в лабораторной дифференциации запахов за счет условий проводимых экспериментов, а также качественного, количественного состава сравниваемых пахучих объектов и последовательности их дифференциации собаками в сравнительном ряду. На этой основе выработаны новые принципы составления

сравнительного ряда запаховых проб в зависимости от известных характеристик изучаемых пахучих объектов.

Теоретическая и практическая значимость исследования

Выработаны основные критерии повышения эффективности обнаружения и распознавания ольфакторного сигнала животным в лабораторной дифференциации запахов, на основе которых разработаны рекомендации по повышению эффективности использования собак в дифференциации запахов.

Основные положения, выводы и рекомендации, изложенные в настоящей работе, могут быть использованы при дрессировке, тренировке и применении собак-детекторов, в преподавании учебных дисциплин «Физиология», «Зоология» и «Кинология».

■ Положения, выносимые на защиту:

1. Уровень мотивации и наличие тревожных состояний являются основными внутренними факторами, оказывающими влияние на процесс дифференциации запахов подготовленными служебными собаками.

2. Исходные концентрации задаваемых к поиску, искомых и дифференцируемых пахучих объектов, а также их количественное соотношение в сравнительном (выборочном) ряду являются основными внешними факторами, влияющими на результативность процесса дифференциации запахов подготовленными служебными собаками.

4. Выравнивание дифференцируемых проб сравнительного ряда до уровня концентрации исследуемого объекта способствует сенсибилизации обонятельного анализатора животного к восприятию и анализу искомого запаха, что позволяет повысить эффективность обнаружения объектов, характеризующихся низкой концентрацией пахучих веществ.

5. Обученные собаки способны воспринимать и дифференцировать с приемлемым уровнем надежности получаемых результатов потожировые вещества, содержащие индивидуализирующие человека пахучие ингредиенты, в концентрациях от 0,05 - 0,07 мг/л.

6. Наличие в ряду дифференцируемых объектов запаховых проб, на порядки контрастирующих по интенсивности запаха с исследуемым объектом, может существенно поднимать пороги восприятия, не позволяя обнаруживать собаке запахи более низких концентраций.

7. Выявлена прямая зависимость между уровнем концентрации «стартового» запаха, заданного собаке к поиску, с промежутком времени, необходимым для понижения порогов обонятельного анализатора собаки до уровня, позволяющего воспринимать искомый запах более низкой концентрации.

8. Для эффективного поиска и обозначения проб с искомым запахом количественное соотношение искомых и дифференцируемых пахучих объектов в сравнительном ряду не должно превышать соотношения 1/3.

9. Пищевые, анималические, растительные и производственные запахи не имеют существенного влияния на процесс дифференциации запахов специально подготовленными служебными собаками.

10. Рекомендации по повышению эффективности использования собак в дифференциации запахов.

Степень достоверности и апробация результатов исследования

Выработанные научные принципы повышения эффективности обнаружения и распознавания запахов собаками используются при производстве ольфакторных экспертиз и исследований в ЭКЦ МВД России, ольфакторных экспертных лабораториях территориальных органов внутренних дел Российской Федерации, ольфакгорной лаборатории службы авиационной безопасности ОАО «Аэрофлот», в Московском пограничном институте ФСБ России - в преподавании учебных дисциплин, связанных с тактикой применения служебных собак в пограничной деятельности. Основные положения, выводы и рекомендации, приведенные в диссертации, обсуждались на Международной конференции молодых ученых РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева (2009 г.); Всероссийской конференции РГАЗУ, посвященной проблемам кинологии (2013 г.), международных конференциях по криминалистике и судебной экспертизе («Криминалистические средства и методы в раскрытии и расследовании преступлений», ЭКЦ МВД России, 2011 г., 2013 г.), конференциях в Академии управления МВД России, посвященных актуальным проблемам теории и практики уголовного судопроизводства и криминалистики (Москва, 2009-2013 гг.).

Объем и структура диссертации

Работа изложена на 144 страницах машинописного текста и состоит из введения, двух глав, включающих шесть параграфов, заключения, выводов, рекомендаций, одного приложения и списка используемой литературы из 292 источников, в том числе 77 — на иностранных языках.

2. МАТЕРИАЛ, МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При анализе закономерностей в обучении, применении и интерпретации сигнального поведения собак-детекторов в детекции и дифференциации запахов использовались основные положения условно-рефлекторной теории И.П. Павлова и теории функциональных систем П.К. Анохина, учения о доминанте A.A. Ухтомского, научные труды в области физиологии высшей нервной деятельности Э.А. Асратяна, И.С. Бериташвили, E.H. Соколова, М.М. Хананашвили, зоопсихологические исследования P.M. Йеркса, H.H. Ладыгиной-Коте, Л.В. Крушинского, С.А Корытина и др., исследования в области физиологии обоняния и поведения Н.Е. Макарчука, A.B. Калуева и др.

Для проведения экспериментальной работы применялась группа обученных собак-детекторов, составляющая основное поголовье действующих в России ольфакторных экспертных лабораторий системы МВД России в работоспособном возрасте и нормальном функциональном состоянии. В опытах было задействовано 143 собаки-детектора из них: 62 кобеля и 81 сука в возрасте от 1,5 до 6 лет.

Основным критерием при отборе собак-детекторов для участия в серии экспериментов была их функциональная пригодность, которая также подтверждалась как до, так и в ходе проведения экспериментов.

В опытах использовались индивидуализирующие пахучие вещества пота и крови более 2000 людей-статистов разных возрастов, пола, профессий, а также более 300 источников анималических, растительных и производственных запахов.

Со всех пахучих объектов (искомых и объектов-статистов — вспомогательных) получали запаховые пробы на однотипный хлопчатобумажный сорбент, используя способ аппликации и термовакуумной десорбции (Старовойтов В.И., Сулимов, 1991).

При проведении экспериментов руководствовались принципами идентификационной ольфакторной экспертной методики (Сулимов К.Т., Старовойтов В.И. и др., 2012).

В рамках собственных исследований были выполнены следующие эксперименты:

2.1. Влияние разного уровня мотивации и тревожного состояния на поиск и обнаружение искомого запаха

Данную серию экспериментов проводили с использованием пищевой мотивации, применяли 44 подготовленных собаки-детектора.

За оптимум мотивации была принята контрольная группа применяемых собак-детекторов, проявлявшая стабильную работу с минимальным количеством ложных сигналов и пропусков искомого запаха в сравнительном ряду.

Для выяснения влияния сверхоптимальной мотивации используемых собак-детекторов не кормили в течение суток (для собак, не заинтересованных в пищевом подкреплении, — до двух суток). На следующий день приступали к выполнению эксперимента, во время которого применяли лакомство, дающее на фоне возросшей пищевой потребности требуемый мотивационный эффект.

Для выяснения влияния субоптимальной мотивации применяемых животных за два дня до проводимых экспериментов кормили по нормам, увеличенным в 1,5-2 раза. На следующий день за 2 часа до проведения эксперимента животных кормили по обычным нормам с достаточным количеством лакомства.

Тревожное состояние у применяемых животных моделировали уменьшением концентрации пахучих проб искомых и дифференцируемых объектов, используя феномены восприятия слабых сенсорных сигналов (Забродин Ю.М., Носуленко В.Н., 1979).

Перед началом экспериментов достаточную по концентрации эталонную пробу выветривали в течение времени, необходимого для образования в ней концентрации, близкой к пороговой для обнаружения обонятельным анализатором собаки, каждые 30 минут проверяя четкость и воспроизводимость обозначения искомого запаха собаками-«пробниками». В случае возникновения невоспроизводимых реакций завершали процесс выветривания проб и, после теста собаки и сравнительного ряда, начинали эксперимент.

2.2. Определение порога восприятия пахучих веществ, индивидуализирующих человека, собаками-детекторами

Для определения порога восприятия пахучих веществ, индивидуализирующих человека, через полимерную пленку на фланелевые салфетки размерами 10 см х 10 см с использованием разработанного автором способа отбирались образцы индивидуализирующих человека пахучих веществ его пота, не содержащих солей и повышенной влажности. При помощи аналитических весов с ценой деления 0,1 мг несколькими замерами высчитывалась масса отобранных веществ, среди которых находились индивидуализирующие субъекта пахучие ингредиенты, что позволяло после их равномерного распределения в замкнутом объеме герметично закрытой банки с находящимся там салфетками равномерно делить данные пробы, содержащие требуемое количество изучаемых веществ.

Описанным способом было собрано 247 запаховых проб от 120 лиц мужского пола и 127 лиц женского пола. В эксперименте использовалось 143 подготовленных собаки-детектора.

После составления сравнительного ряда собакам-детекторам для запоминания к поиску задавалась установленная задачами конкретного эксперимента определенная часть фланелевой салфетки, предварительно выдержанная в закрытой стеклянной банке не менее 30 минут. Затем животное побуждалось командой дрессировщика отыскивать заданный запах в сравнительном ряду, где находился дубликат искомой пробы, а также вспомогательные объекты-статисты в той же концентрации.

При четком нахождении искомого запаха в сравнительном ряду концентрацию задаваемых, искомых и контрольных (вспомогательных) запаховых проб понижали путем уменьшения сорбента. Данные действия повторяли до тех пор, пока собака-детектор переставала обозначать искомый образец. В этом случае приходили к выводу о достижении концентрации запахового следа пороговых величин для восприятия обонятельным анализатором собаки-детектора.

2.3. Влияние повышенной концентрации дифференцируемых объектов на поиск и обнаружение искомого запаха

В этом случае проводили наблюдение за поиском собакой искомого запаха, источник которого помещали за одной или двумя запаховыми пробами, концентрация которых превосходила искомый образец в несколько (2, 4, 6, 8, 10, 50, 100) раз.

Итак, изначально все запаховые пробы имели одинаковую концентрацию. Как только собака-детектор обозначала постепенно уменьшающуюся концентрацию искомого запаха неуверенно, тогда животное возвращали на исходную позицию, а в сравнительный ряд перед искомой пробой ставили вспомогательную, концентрация которой значительно превосходила искомый образец. В эксперименте использовалось 83 подготовленных собаки-детектора.

2.4. Влияние концентрации запаха, заданного для запоминания собакам-детекторам на «старте», на эффективность его поиска в сравнительном ряду

Регистрации подлежали временные интервалы: время ознакомления с искомым запахом и промежуток времени — от момента окончания ознакомления со «стартовым» запахом до момента его обнаружения в сравнительном ряду.

В экспериментах использовалось 30 собак-детекторов.

Для ознакомления к поиску для собак-детекторов готовили пробы двух видов: концентрация которых соответствовала концентрации эталонной запаховой пробы (искомой), а также группу проб, концентрация которых превышала концентрацию эталонной (искомой) запаховой пробы в 2, 4, 6, 8, 10 раз.

2.5. Выявление оптимальных количественных соотношений искомых и дифференцируемых (сравниваемых) запахов на поиск и обнаружение искомого образца

Сначала в ряду только одна проба содержала искомую пахучую характеристику. Пошагово (с каждой воспроизводимой проводкой) количество проб с искомой характеристикой равномерно распределялось среди объектов сравнительного ряда и было доведено до 10 объектов. Каждая собака-детектор продолжала применяться до получения воспроизводимого результата или до отказа от работы. В эксперименте использовались 83 подготовленных собаки-детектора.

2.6. Влияние пищевых, анималических, растительных и производственных запахов в дифференцируемых объектах на поиск и обнаружение искомого образца

Для изучения данных факторов проводили четыре серии экспериментов, при которых раздельно в сравнительный ряд помещали пробы с изучаемыми пахучими отдушками. В эксперименте использовалось 47 подготовленных собак-детекторов.

3. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертации - «Обзор литературы» на основе произведенного анализа литературы по теме исследования и практики использования ольфакторного метода в России и за рубежом обосновано использование собак (Со«« ГатШапя) в качестве оптимального средства исследования следовых количеств пахучих веществ биологической природы, рассмотрены проблемы становления и развития использования собак в лабораторной дифференциации запаховых следов человека; проанализированы имеющиеся подходы к проблемам порогового восприятия ольфакторного сигнала, а также влияние на данный процесс факторов, вызывающих тревожное состояние применяемых животных; обозначены проблемы обнаружения, распознавания и идентификации ольфакторного сигнала собакой и его объективизации исследователем на основе современных экспертных методик ольфакторного исследования.

Во второй главе диссертации - «Экспериментальная часть» на основе определенной автором методики исследования проведены собственные эксперименты и получены изложенные ниже результаты.

3.1. Результаты собственных исследований

3.1.1. Влияние разного уровня мотивации и тревожного состояния на поиск и обнаружение искомого запаха

За оптимум мотивации было принято функциональное состояние собак-детекторов в условиях, предусмотренных современными ольфакторными экспертными методиками (Сулимов К.Т., Старовойтов В.И., 2012).

Результаты экспериментов показали, что наибольшее количество регистрируемых ложных обнаружений проявлялось при поиске запахов в условиях влияния завышенной (сверхоптимальной) мотивации, где у животных фиксировали 85,6% ложных обнаружений, в то время как у контрольной группы данный показатель не превышал 0,75% (табл. 1). При этом невыявленных проб с искомой пахучей характеристикой было 26,5%, в то время как таковые вообще отсутствовали в контрольной группе. Таким образом, сверхоптимальная мотивация не позволяет животному выполнить даже те задачи, алгоритм решения которых закреплен у них предшествующей дрессировкой на уровне навыка.

Табл. 1. Влияние уровня мотивации собак и тревожного состояния на поиск искомого образца

Условия эксперимента Кол-во ложных Кол-во Кол-во не

обнаружений, % правильных обнаруженных

обнаружений, % образцов, %

Оптимальная мотивация (ютроль) 0,75 100 0

Сверхоптимальная мотивация 85,6 73,5 26,5

Субоптимальная мотивация 9,8 62,8 37,2

Тревожное состояние 29,5 98,5 1,5

При субоптимальной мотивации наблюдали относительно невысокое количество ложных сигналов (9,8%), тогда как количество необнаруженных искомых образцов было достаточно велико (37,2%). Количество правильных обнаружений составило 62,8%. При этом пахучие пробы с искомым запахом в относительно низких концентрациях применяемыми животными игнорировались.

Тревожное состояние оказало некоторое влияние на пороги восприятия обйнятельного анализатора животных, проявившееся в том, что пахучие пробы низких концентраций четче находились используемыми собаками. В то же время количество ложных сигналов составило 29,5%, а количество правильных обнаружений составило 98,5%. Количество не выявленных проб с искомым запахом было относительно не велико (1,5% против 0% у контрольной группы).

3.1.2. Определение порога восприятия пахучих веществ, индивидуализирующих человека, собаками-детекторами

Установленная чувствительность к группе веществ, включающей индивидуализирующие человека пахучие ингредиенты, для 63,0% примененных собак соответствовала их концентрации 0,05 - 0,7 мг/л. При этом основу группы животных, характеризующихся этим уровнем чувствительности составляли немецкая овчарка, малинуа, немецкий охотничий терьер, фокстерьер, шелти, бигль, таксы — стандартная длинношерстная, гладкошерстная и жесткошерстная.

Более высокие пороги обнаружения запаха человека (0,7 — 1,0 мг/л) при его дифференциации показывали 25,0% примененных животных -спаниели и лабрадор-ретриверы, а также отдельные особи немецкой овчарки, немецкого охотничьего терьера и фокстерьера.

Наиболее низкими порогами обнаружения 0,05 — 0,07 мг/л характеризовались 12,0% группа собак, состоящая исключительно из такс стандартных длинношерстных, жесткошерстных, гладкошерстных и немецких дратхааров (рис. 1).

12%---: ИИШйв^ ■ от 0,05-0,7 мг/л

25% ^¡Щ ІШ

6ІХ . ш от0,7-1 мг/л

^ЩЯИВВ^^ ■ от 0,05-0,07 мг/л

Рис. 1. Распределение примененных собак-детекторов на группы по чувствительности их обонятельного анализатора

3.1.3. Влияние повышенной концентрации дифференцируемых объектов на поиск и обнаружение искомого запаха

При использовании вспомогательных проб с концентрацией, превосходящей искомый образец менее, чем в 4 раза, существенных изменений в результатах нахождения искомого запаха применяемыми собаками не выявлено. Ярко выраженный характер данные изменения приобретали при увеличении концентрации стоящего перед искомой пробой вспомогательного объекта в 8-10 раз, и практически не менялись (кроме параметров временной сенсибилизации обонятельного

анализатора) при дальнейшем увеличении его концентрации.

При экспозиции в сравнительный ряд перед источником искомого запаха пробы, концентрация которой в 10 раз превышала концентрацию искомого пахучего объекта («проба-помеха»), 82,0% собак (1 группа) переставали обнаруживать искомую запаховую пробу, тогда как до этого момента ее обнаруживали в 98,0% случаев. Также нам удалось выявить две небольшие группы собак (11,0% и 7,0% соответственно), результаты применения которых существенно разнились с полученными усредненными данными.

Так, вторая группа собак (7,0%) обнаруживала искомый образец, даже если перед ним ставили запаховую пробу, концентрация которой превышала эталонную в 100 раз (такие данные были получены только с применением такс стандартных длинношерстных и жесткошерстных).

Третья группа собак (11,0%) в случае размещения вспомогательной запаховой пробы с повышенной концентрацией пахучих веществ (не более, чем в 10 раз) перед пробой с искомым запахом демонстрировали дезориентацию в сравнительном ряду и переставали обнаруживать искомый образец даже если его концентрацию сразу повышали до первоначальной, а «пробу-помеху» (вызвавшую данный сбой) удаляли из сравнительного ряда (рис. 2).

Рис. 2. Распределение примененных собак-детекторов на группы по подвижности адаптивных характеристик их обонятельного анализатора к пахучей «пробе-помехе»

Другим результатом проводимых опытов стал тот факт, что у примененных собак в той или иной степени фиксировались ложные сигналы на вспомогательные пробы в ряду, превосходившие концентрацию дифференцируемых объектов в несколько раз. При этом данные реакции на указанные пробы не поддавались существенному угашению даже при многократном прохождении собакой всех объектов сравнительного ряда.

Для 40% примененных собак минимальным интервалом между «пробой-помехой», превышающей концентрацию искомого объекта в 10 раз, и искомым образцом (для его уверенного обозначения) необходим промежуток в одну пробу, не превышающую концентрации пахучего вещества искомого объекта и времени прохождения 0,7 — 1,2 сек. (породы такса стандартная, немецкий охотничий терьер, фокстерьер, немецкая овчарка, малинуа, шелти, бигль, немецкий дратхаар). Другим 42% собак необходимо разграничение в две - три вспомогательные пробы (породы лабрадор-ретривер, спаниель, немецкая овчарка, бигль) и времени 1,5 — 4 сек.

3.1.4. Влияние концентрации запаха, заданного для запоминания собакам-детекторам на «старте», на эффективность его поиска в сравнительном ряду

В ходе проводимой серии опытов были получены следующие результаты. Если концентрация заданного к поиску - «стартового»

У группа собак, необнаруживающих искомый объект - 82%

ы дезориентированы в поиске -11%

и обнаруживающие искомый объект, независимо от концентрации «пробы-помехи:

образца совпадала с концентрацией искомого (эталонного) объекта, то исследуемые временные интервалы никак не влияли на обнаружение искомого запаха в сравнительном ряду. При постепенном увеличении концентрации «стартового» запаха разнообразие в результативности применения группы обученных животных становилось все более выраженным и обнаруживалось во временных интервалах, необходимых применяемым животным для восстановления требуемых к восприятию заданного запаха порогов его обнаружения (рис. 3).

Так, если концентрация стартового образца превышала искомую в 2 раза, то стабильное обнаружение искомой пробы происходило не ранее, чем через 3 секунды. Если концентрация «стартового» образца превышала искомую в 4 раза, то 77% применявшихся собак-детекторов обнаруживали искомую запаховую пробу не ранее, чем через 10 с после прекращения обнюхивания «стартовой» пробы, тогда как остальным 23% животных требовалось для этого не менее 13 с (следует отметить, что указанная группа животных имела достаточно низкий порог обнаружения индивидуализирующих человека пахучих веществ (от 0,05 до 0,07 мг/л).

Таким образом, было замечено, что чем ниже у собаки был природный порог обнаружения искомого запаха, тем более длительный период требовался на восстановление требуемых пороговых характеристик ее обонятельного анализатора.

Дальнейшее повышение концентрации «стартовой» пробы в 6, 8, 10 раз вело к увеличению адаптационного периода сенсибилизации обонятельного анализатора к требуемым пороговым величинам.

концентрация "стартовой" пробы

Рис. 3. Средние показатели зависимости времени, требуемого для обнаружения эталонного образца с искомым запахом, от концентрации «стартовой» пробы

3.1.5. Выявление оптимальных количественных соотношений искомых и сравниваемых (дифференцируемых) запахов для обеспечения их эффективного поиска собаками-детекторами

При расположении в сравнительном ряду от 1 до 3 проб с искомым запахом (эталонов) собаки-детекторы обозначали их четким воспроизводимым сигнальным поведением. При этом негативных поведенческих реакций у животных не фиксировали. При размещении в

сравнительном ряду 4 запаховых проб с искомым запахом 14% применяемых собак-детекторов переставали обозначать одну из искомых проб. Дальнейшее увеличение в ряду проб с искомым запахом снижало результативность их нахождения и увеличивало уровень тревоги собак, проявлявшейся в ложных обнаружениях и попытках приостановки текущей деятельности. При этом сигнальные реакции проявлялись нечетко и по мере прохождения ряда в некоторых случаях угасали. Как правило, по нахождению в ряду 4 проб с искомым запахом, собаки игнорировали последующие эталонные пробы: их сигналы на данные объекты носили незавершенный характер или вообще не проявлялись (рис. 4).

120% 100% 80% 60% 40% 20% 0%

■% правильных обнаружений

необнаруженных искомых проб

7

—,-- ^-,

123456789 10

кол-во искомых проб

Рис. 4. Средние показатели зависимости вероятности обнаружения эталонного образца с искомым запахом от концентрации «стартовой» пробы

3.1.6. Влияние пищевых, анималических, растительных и производственных запахов в дифференцируемых объектах на поиск и обнаружение искомого образца

В ходе проводимых опытов ложное сигнальное поведение проявлялось на пищевые запахи копченого мяса, протухшего мяса (мяса с «душком» и вяленой рыбы только у незначительной группы собак-детекторов, характеризующихся повышенной пищевой потребностью (русский, английский и американский коккер-спаниель, лабрадор-ретривер). Ложные реакции на анималические запахи производили, в большинстве случаев, молодые собаки в возрасте от 1,5 до 2 лет (табл. 2). При этом реакции фиксировались на запахи грызунов (серая крыса Rattus norvegicus, длиннохвостая шиншилла Chinchilla lanígera ) и хищников (бурый медведь Uг sus arctos, серый волк Canis lupus, лев Panthera leo).

Табл. 2. Распределение сигнального поведения собак-детекторов в серии экспериментов по влиянию посторонних запахов на обнаружение искомого образца_

Название эксперимента Кол-во ложных обнаружений, % Кол-во правильных обнаружений, % Кол-во не-выявленных эталонов, %

Влияние пищевых запахов 3,5 95,0 5,0

Влияние анималических запахов 2,8 100,0 0,0

Влияние растительных запахов 0,7 98,5 1,5

Влияние производственных запахов 0,0 100,0 0,0

У других собак-детекторов пищевые, растительные, анималические и производственные запахи вызывали либо незначительный интерес (анималические и пищевые, реже — растительные), проявляющийся в приостановке и тщательным с ними ознакомлением, либо наблюдалось полное безразличие к ним (производственные запахи).

Таким образом, в результате проведенных исследований удалось выявить факторы, которые способны как дезориентировать обученную собаку в поиске запахов, так и наоборот, — улучшить качество ее работы и существенно снизить пороги восприятия обонятельного анализатора животного к требуемому запаху, при этом не увеличивая количество ложных обнаружений.

В заключении кратко изложены основные результаты диссертационного исследования, выводы и наиболее значимые положения, сформулированные в результате проведенной работы, заключающиеся в выработке критериев повышения эффективности использования собак в дифференциации запахов.

Выводы:

1. Из внутренних факторов значительное влияние на процесс дифференциации запахов оказывают уровень мотивации животного и наличие тревожного состояния.

Из внешних факторов - исходные концентрации задаваемых к поиску, искомых и дифференцируемых пахучих объектов, а также количественное соотношение искомых и дифференцируемых пахучих объектов в сравнительном ряду.

2. При сопоставлении рассматриваемых внутренних и внешних факторов, действующих на обученных собак-детекторов при дифференциации запахов, определено, что негативное влияние первых, в большинстве случаев, приводит к возникновению ложных сигналов (от 29,5% до 85,6%) (исключение составляет фактор субоптимальной мотивации), в то время как негативное действие внешних факторов во многих случаях способствует ненахождению искомого образца.

3. Субоптимальная мотивация при дифференциации запахов ведет как к ненахождению искомого образца (37,2%), так и к ложным сигнальным обозначениям проб (9,8%), не характеризующихся искомым запахом. Сверхоптимальная мотивация, хотя и снижает частоту необнаружения искомого запаха, но увеличивает количество ложных сигналов (до 85,6%), что не позволяет оценить результаты применения животного.

4. Установлено, что наличие тревожного состояния используемых собак может значительно снижать пороги обнаружения сенсорного сигнала, но одновременно с этим увеличивать уровень ложных сигналов, не позволяющих получать в ольфакторном исследовании достоверные результаты.

5. Обученные собаки способны воспринимать и дифференцировать с приемлемым уровнем надежности получаемых результатов минимально от 0,05 - 0,07 мг/л соответствующих пахучих веществ, индивидуализирующих человека в лабораторных условиях.

6. По результатам порогового восприятия используемая группа собак условно была поделена на 3 подгруппы: 0,05 мг- 0,07 мг - низкая; 0,35 мг - 0,5 мг - средняя; 0,7 - 1 мг - высокая.

7. Определено, что сравнительный ряд объектов, при выравнивании концентрации входящих в него дифференцируемых проб до уровня исследуемого объекта, способствует сенсибилизации обонятельного анализатора животного к восприятию и анализу требуемой пахучей характеристики исследуемого объекта, что позволяет существенно снизить пороги восприятия слабых запахов.

8. Установлено, что если уровень концентрации запаха, задаваемого собаке для ознакомления и поиска, не превосходит уровень концентрации искомого образца более, чем в 3 раза, то это способствует сенсибилизации обонятельного анализатора животного к поиску заданного запаха. В других случаях выявлена прямая зависимость увеличения концентрации исходной пробы с промежутком времени, необходимым для понижения порогов обонятельного анализатора собаки до восприятия искомого запаха. Чем ниже у собаки природный порог обнаружения искомого запаха, тем более длительный период требуется на восстановление требуемых пороговых характеристик обонятельного анализатора.

9. Выявлено, что наличие среди дифференцируемых объектов проб, на порядки (более 4-х раз) контрастирующих по интенсивности запаха с исследуемым объектом, может приводить к необнаружению запахов низких концентраций.

10. Установлено, что для эффективного поиска и обозначения подготовленными собаками искомого запаха количественное соотношение искомых и дифференцируемых проб в сравнительном ряду не должно превышать соотношения 1:3. При этом пахучие объекты с искомым запахом должны равномерно располагаться среди других объектов сравнительного ряда.

11. Определено, что среди факторов, оказывающих наименьшее влияние на поиск и обнаружение искомого запаха подготовленными собаками-детекторами, являются пищевые, растительные, анималистические и производственные запахи (количество правильных обнаружений 95-100%).

На основе проведенных опытов и полученных результатов были подготовлены рекомендации по повышению эффективности использования собак в дифференциации запахов.

В рекомендациях предложены породные и индивидуальные критерии отбора собак для дифференциации запахов, практические приемы поддержания

оптимального уровня их мотивации. Также предложен тест для разделения используемых собак-детекторов на 3 условные группы по порогу обнаружения пахучих веществ, позволяющий оптимизировать тактику их применения в ольфакторных исследованиях, и сформулированы принципы составления сравнительных рядов дифференцируемых объектов с учетом данных, полученных в настоящем исследовании.

Эффективность рекомендаций подтверждается практикой производства судебной экспертизы запаховых следов человека в Экспертно-криминалистическом центре МВД России и экспертно-криминалистических ольфакторных лабораториях территориальных органов МВД России на примерах уголовных дел по тяжким и особо тяжким преступлениям, в раскрытии и расследовании которых сыграли данные судебной экспертизы запаховых следов человека, полученные с участием диссертанта в качестве судебного эксперта и приведенные в приложении диссертационной работы.

По теме диссертационного исследования опубликовано 14 научных работ, общим объемом 7,6 п.л., в том числе 12 научный статей, 2 методических рекомендаций; 5 работ, объемом 5 пл., выполнены в соавторстве (авторство не разделено).

Публикации в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Панфилова, З.Ю. Использование запаховой информации в расследовании преступлений, связанных с незаконным оборотом наркотических средств и психотропных веществ / З.Ю. Панфилова // Судебная экспертиза. - № 4 (20) - Саратов, 2009. - С. 39-44.

2. Панфилова, З.Ю. Влияние параметров задаваемого к поиску запаха на эффективность его поиска в сравнительном ряду подготовленными служебными собаками / З.Ю. Панфилова // Наука и бизнес: Пути развития. -№10 (28) —М., 2013. - С. 148-151.

3. Панфилова, З.Ю. Влияние исходных концентраций дифференцируемых объектов на поиск и обнаружение искомого запаха подготовленными служебными собаками / З.Ю. Панфилова // Глобальный научный потенциал.-№ 10 (31)-М., 2013.-С. 7-11.

4. Панфилова, З.Ю. Определение минимальных порогов восприятия собаками индивидуализирующих человека пахучих веществ его пота / З.Ю. Панфилова//Перспективы науки.-№ 10 (49)-М., 2013.-С. 8- 11.

Публикации в других изданиях:

5. Панфилова, З.Ю. Особенность предварительной стадии ольфакторного исследования в судебной экспертизе запаховых следов человека / З.Ю. Панфилова // Актуальные вопросы применения уголовно-процессуального законодательства в процессе расследования преступлений (к 90-летию со дня рождения профессора И.М. Гуткина): Сб. матер, межвуз. науч.-прак. коф.: в 2-х ч. - М.: Академия управления МВД России, 2009. -Ч. 2. - С. 336-340.

6. Сергиевский, Д.А. Возможности для сотрудничества в области судебной экспертизы запаховых следов человека на международном уровне / Д.А. Сергиевский, З.Ю. Панфилова // Теория и практика криминалистики и

судебной экспертизы: Сб. науч. статей. - М.: Академия управления МВД России, 2009. - Вып. 4. - С. 225-227.

7. Панфилова, З.Ю. Использование возможностей судебной экспертизы запаховых следов человека в расследовании преступлений о незаконном обороте наркотических средств / З.Ю. Панфилова // Теория и практика использования специальных знаний в раскрытии и расследовании преступлений (к 90-летию со дня рождения профессора И.М. Лузгина и к 80-летию со дня рождения профессора Е.И. Зуева): Сб. матер. 50-х Криминалистических чтений: В 2-х ч. - М.: Академия управления МВД России, 2009,-4.2.-С. 365-370.

8. Панфилова, З.Ю. Использование минимаксного подхода в обнаружении ольфакторного сигнала собаками-детекторами при лабораторной дифференциации запахов / З.Ю. Панфилова // Сборник научных работ. - М.: Изд-во РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева, 2009. - Вып. 15. - С. 268-270.

9. Панфилова, З.Ю. Возможности использования запаховой информации в расследовании наркопреступлений / З.Ю. Панфилова // Теория и практика криминалистики и судебной экспертизы: Сб. науч. статей.- М.: Академия управления МВД России, 2010. - Вып. 5. - С. 163-167.

Ю.Панфилова, З.Ю. Проблемы внедрения судебной экспертизы запаховых следов человека в практику органов внутренних дел Российской Федерации / З.Ю. Панфилова // Криминалистические средства и методы в раскрытии и расследовании преступлений: Сб. науч. статей. Материалы V Международной научно-практической конференции по криминалистике и судебной экспертизе 2-3 марта 2011 г. - М.: ЭКЦ МВД России, 2011. - С. 412414.

И. Работа с запаховыми следами с учетом комплексного характера следовой информации: методические рекомендации / A.B. Саламатин, Д.А. Сергиевский, П.Б. Панфилов, Н.В. Чекунчикова, З.Ю. Панфилова. - М.: ЭКЦ МВД России, 2011. - 24 с.

12. Методика исследования запаховых следов человека на упаковках наркотических средств и психотропных веществ: Методические рекомендации / A.B. Саламатин, П.Б. Панфилов, З.Ю. Панфилова [и др.] - М.: ЭКЦ МВД России, 2012.-48 с.

13. Панфилова, З.Ю. Влияние концентраций вспомогательных запаховых проб на поиск и обнаружение искомого образца собаками-детекторами / З.Ю. Панфилова, Г.И. Блохин // Сб. матер. 5-й Международной научно-практической конференции: Сохранение разнообразия животных и охотничье хозяйство России. - М.: РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2013. - С. 388-389.

14. Саламатин, A.B. Использование запаховой информации в расследовании преступлений против половой неприкосновенности и половой свободы личности / A.B. Саламатин, З.Ю. Панфилова // Экспертная практика. -М.: ЭКЦ МВД России, 2013. -№ 74. - С. 31-37.

Подписано в печать: 21.11.13 Тираж: 100 экз. Заказ № 1063 Объем: 1,0 усл.п.л. Отпечатано в типографии «Реглет» г. Москва, Ленинградский проспект д.74 (495)790-47-77 www.reglet.ru

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Панфилова, Зинаида Юрьевна, Москва

Российский государственный аграрный университет -МСХА имени К.А.Тимирязева

На правах рукописи

04201450504

Панфилова Зинаида Юрьевна

Физиологические особенности ольфакторной рецепции собак-детекторов Специальность - 03.03.01 - физиология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Блохин Геннадий Иванович

Москва-2013

Оглавление

Введение..........................................................................................................................4

I. Обзор литературы....................................................................................................14

1.1 Обоснование использования собаки в качестве биодетектора........................14

1.2 Становление и развитие использования собак в лабораторной дифференциации запахов..........................................................................................20

1.3 Пороги восприятия запахов и влияние тревожного состояния на поиск и обнаружение искомого образца................................................................................32

1.4 Проблемы обнаружения, распознавания и идентификации ольфакторного сигнала животным и его объективизации исследователем в лабораторной дифференциации запахов..........................................................................................38

II. Экспериментальная часть....................................................................................49

2.1 Материал и методы исследований......................................................................49

2.2 Результаты собственных исследований.............................................................63

Заключение...................................................................................................................90

Рекомендации по повышению эффективности использования собак в

дифференциации запахов..........................................................................................94

Список литературы...................................................................................................107

Приложение. Примеры повышения эффективности использования собак-детекторов при апробации полученных диссертантом данных в производстве судебной экспертизы запаховых следов человека..............................................132

Введение

Актуальность темы исследования

В современном мире в различных областях науки и техники широко используются сенсорные возможности простых и сложных биологических систем для исследования молекулярных (следовых) количеств веществ. Эти исследования позволяют на основе биосенсорных методов решать задачи, относящиеся к биологии, клинической медицине, криминалистике, судебной экспертизе, а также к иным областям науки и практики. Данные методы разработаны и активно развиваются в иммунологии, молекулярной биологии и сенсорной физиологии.

Ольфакторный экспертный метод исследования следовых количеств пахучих веществ с использованием служебных собак является одним из наиболее известных биосенсорных методов, характеризующихся высокой точностью и надежностью [126]. В последние годы он находит все более широкое применение в судебно-экспертной практике, позволяя на должном уровне достоверности решать задачи диагностики и идентификации человека по его индивидуальным пахучим веществам, используя сенсорные и рефлекторные способности животных. Тот же метод с успехом используется в медицинской клинической диагностике [14, 134, 151, 152], позволяя по образцам пота человека в короткие сроки производить диагностику целого ряда тяжелых заболеваний: от онкологических заболеваний и туберкулёза до шизофрении, в том числе протекающих в латентной стадии.

Приборные методы, которые используются при анализе воздушных смесей на наличие тех или иных химических веществ, не позволяют идентифицировать человека [33, 57]. Поэтому для идентификации человека по его запаховым следам в настоящее время основным биологическим средством являются специально подготовленные животные, как правило - собаки, часто называемые собаками-детекторами.

Несмотря на разработанность современных ольфакторных экспертных методик, их соответствие основным требованиям научности, эффективности, безопасности и допустимости [128], в настоящее время остается неизученным ряд факторов, оказывающих влияние на пороги восприятия собаками искомого запаха, зависимые от тех или иных внутренних и внешних факторов. Как показала экспертная практика, эти факторы оказывают существенное влияние на обнаружение и распознавание животными пахучих веществ, находящихся в низких для восприятия обонянием собак концентрациях. Изучение этой проблемы осложняется тем, что лабораторная дифференциация запахов происходит в процессе условно-рефлекторной деятельности и может иметь непосредственную зависимость от тех или иных параметров ее реализации.

Выявление данных закономерностей, в том числе особенностей ольфакторной рецепции собак при дифференциации запахов, и выработка соответствующих решений и рекомендаций позволят существенно повысить эффективность использования служебных собак для изучения следовых количеств веществ, концентрации которых приближаются к пороговым для восприятия обонятельным анализатором животного-макросматика.

Таким образом, потребности практики в изучении физиологических особенностей ольфакторной рецепции служебных собак-детекторов с целью повышения эффективности их использования при дифференциации запахов обусловливают актуальность темы настоящего диссертационного исследования.

Степень разработанности темы

Теоретическое обоснование использования сенсорных и рефлекторных способностей животных как целостных биологических систем в изучении некоторых свойств объектов с конца XIX века дается в работах представителей биологической науки и других областей естествознания (И.П. Павлов, П.К. Анохин, H.H. Ладыгина-Коте, JI.B. Крушинский, С.А. Корытин, К.Т. Сулимов, Н. Kalmus, W. Neuhaus, R.M. Yerkes, J.E. Amoore, B. Sommerville, D. Gee, Э.П. Зинкевич), а также некоторых представителей юридических наук

(А.И. Винберг, P.C. Белкин, Т.Ф. Моисеева, G. Gross, G. Petranek) и многих других.

В настоящее время имеется достаточное количество работ, посвященных использованию собак в лабораторной дифференциации запахов. В работах представителей юридической науки рассматривается широкий спектр теоретических вопросов процессуального использования результатов ольфакторного экспертного метода в процессе доказывания. Вопросы его достоверности, точности и надежности, а также практические аспекты его применения подробно рассмотрены в трудах ученых-практиков, в разное время возглавлявших ольфакторную экспертную лабораторию ВНИИ МВД СССР -ЭКЦ МВД России: К.Т. Сулимовым [185-190], В.И.Старовойтовым [175-182], П.Б. Панфиловым [126-128], которые внесли значительный вклад в развитие и совершенствование криминалистических методик экспертного исследования запаховых следов человека с использованием специализированных собак-детекторов.

Кроме этого имеются работы, посвященные возможностям использования экспертных ольфакторных методик с применением собак-детекторов для дифферециации запахов некоторых животных (В.Е. Соколов, Э.П. Зинкевич, В.Н. Крутова) [163-169, 57-61, 85-91].

Имеющиеся в настоящее время научные труды, посвященные разработке и изучению теоретических и практических аспектов применения ольфакторного метода в лабораторной дифференциации запахов с использованием служебных собак не затрагивают широкий спектр вопросов о влиянии на процессы ольфакторной рецепции и распознавания пахучих веществ целого ряда факторов, что обуславливает необходимость изучения данной проблемы и выработки системного подхода в повышении эффективности использования обонятельных и рефлекторных способностей собак в дифференциации запахов.

Цель и задачи диссертационного исследования

Целью настоящего диссертационного исследования является повышение эффективности использования собак в дифференциации запахов на основе установления закономерностей оптимального использования физиологических особенностей их обонятельного анализатора и рефлекторных способностей. Установленные физиологические особенности ольфакторной рецепции подготовленных служебных собак при дифференциации запахов будут положены в основу дальнейшего развития лабораторных методик исследования запаховых следов с целью повышения их эффективности.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие

задачи:

1. Анализ экспертных методик ольфакторного исследования запаховых следов и экспертной практики применения ольфакторного метода.

2. Определение чувствительности обонятельного анализатора собаки к количественному составу пахучих веществ пота, определяющему ольфакторную индивидуальность человека.

3. Изучение влияния на результативность поиска подготовленными служебными собаками следующих факторов:

• уровня мотивации;

• тревожного состояния;

• концентрации задаваемого к поиску, искомых и дифференцируемых пахучих объектов;

• количественного соотношения искомых и дифференцируемых пахучих образцов;

• пищевых, анималических, растительных и производственных запахов.

4. Разработка рекомендаций по повышению эффективности использования собак в лабораторной дифференциации запахов.

Научная новизна диссертационного исследования

На основе изучения и анализа физиологических особенностей ольфакторной рецепции собак-детекторов выработаны основные критерии повышения эффективности обнаружения и распознавания ольфакторного сигнала обученными служебными собаками.

Разработан тест, на основании которого впервые установлена чувствительность обонятельного анализатора собаки к количественному составу потожировых пахучих веществ, определяющему ольфакторную индивидуальность человека.

Сформулирована и обоснована авторская концепция регулирования оптимальных порогов обнаружения и распознавания ольфакторного сигнала собаками в лабораторной дифференциации запахов за счет условий проводимых экспериментов, а также качественного, количественного состава сравниваемых пахучих объектов и последовательности их дифференциации собаками в сравнительном ряду. На этой основе выработаны новые принципы составления сравнительного ряда запаховых проб в зависимости от известных характеристик изучаемых пахучих объектов.

Изучено влияние на распознавание искомых запахов собаками некоторых пахучих помех растительного, животного и искусственного происхождения.

Теоретическая и практическая значимость диссертационного исследования

Выработаны основные критерии повышения эффективности обнаружения и распознавания ольфакторного сигнала животным в лабораторной дифференциации запахов, на основе которых разработаны рекомендации по повышению эффективности использования собак в дифференциации запахов.

Разработанный автором тест по определению пороговых характеристик обонятельного анализатора подготовленных собак-детекторов к индивидуализирующим человека пахучим веществам позволил максимально снизить порог обнаружения искомого запаха за счет последовательности

использования в ольфакторном исследовании животных с разными порогами восприятия запаха человека. При этом обеспечивается необходимый и достаточный уровень точности и надежности распознавания искомого запаха применяемыми животными.

Основные положения, выводы и рекомендации, изложенные в настоящей работе, могут быть использованы при дрессировке, тренировке и применении собак-детекторов, в преподавании учебных дисциплин «Физиология», «Зоология» и «Кинология».

Методология и методы исследования

Методологическую основу диссертационного исследования оставляют диалектический метод и общие положения теории познания, логики, системный подход к рассматриваемым проблемам, положения биологических наук, психологии, физики, химии, а также теории судебной экспертизы.

При анализе закономерностей в обучении, применении и интерпретации сигнального поведения собак-детекторов в детекции и дифференциации запахов использовались основные положения условно-рефлекторной теории И.П. Павлова и теории функциональных систем П.К. Анохина, учения о доминанте A.A. Ухтомского, научные труды в области физиологии высшей нервной деятельности Э.А. Асратяна, И.С. Бериташвили, E.H. Соколова, JI.A. Преображенской, М.М. Хананашвили, зоопсихологические исследования P.M. Йеркса, H.H. Ладыгиной-Коте, JI.B. Крушинского, С.А Корытина и др., исследования в области физиологии обоняния и поведения Н.Е. Макарчука, A.B. Калуева и др.

При проведении экспериментальной части работы использовали методические рекомендации Экспертно-криминалистического центра МВД России по исследованию запаховых следов человека биосенсорным ольфакторным методом.

Положения, выносимые на защиту:

1. Уровень мотивации и наличие тревожных состояний являются основными внутренними факторами, оказывающими влияние на процесс дифференциации запахов подготовленными служебными собаками.

2. Исходные концентрации задаваемых к поиску, искомых и дифференцируемых пахучих объектов, а также их количественное соотношение в сравнительном (выборочном) ряду являются основными внешними факторами, влияющими на результативность процесса дифференциации запахов подготовленными служебными собаками.

3. Выравнивание дифференцируемых проб сравнительного ряда до уровня концентрации исследуемого объекта способствует сенсибилизации обонятельного анализатора животного к восприятию и анализу искомого запаха, что позволяет повысить эффективность обнаружения объектов, характеризующихся низкой концентрацией пахучих веществ.

4. Обученные собаки способны воспринимать и дифференцировать с приемлемым уровнем надежности получаемых результатов потожировые вещества, содержащие индивидуализирующие человека пахучие ингредиенты, в концентрациях от 0,05 - 0,07 иг/я.

5. Наличие в ряду дифференцируемых объектов запаховых проб, на порядки контрастирующих по интенсивности запаха с исследуемым объектом, может существенно поднимать пороги восприятия, не позволяя обнаруживать собаке запахи более низких концентраций.

6. Выявлена прямая зависимость между уровнем концентрации «стартового» запаха, заданного собаке к поиску, с промежутком времени, необходимым для понижения порогов обонятельного анализатора собаки до уровня, позволяющего воспринимать искомый запах более низкой концентрации.

7. Для эффективного поиска и обозначения проб с искомым запахом количественное соотношение искомых и дифференцируемых пахучих объектов в сравнительном ряду не должно превышать соотношения 1/3.

8. Пищевые, анималические, растительные и производственные запахи не имеют существенного влияния на процесс дифференциации запахов специально подготовленными служебными собаками.

9. Рекомендации по повышению эффективности использования собак в дифференциации запахов.

Эмпирической базой исследования послужили:

- результаты обобщения отечественной и зарубежной практики, относящейся к предмету исследования, литературы и научно-практических работ, касающихся исследуемого вопроса;

- результаты изучения и анализа более 3000 заключений экспертов по исследованию запаховых следов человека, выполненных в Экспертно-криминалистическом центре МВД России, а также в экспертно-криминалистических подразделениях территориальных органов внутренних дел России за период 2008-2013 гг.;

- личный одиннадцатилетний опыт диссертанта в производстве судебных экспертиз запаховых следов человека, в проведении научно-исследовательских работ по изучаемым проблемам, практика оказания методической и практической помощи территориальным экспертным подразделениям экспертно-криминалистических центров МВД России в производстве судебной экспертизы запаховых следов и подготовке служебных собак-детекторов, стажировок, рецензировании экспертных заключений по ольфакторному исследованию запаховых следов человека, семинаров и научно-практических конференций, посвященных вопросам повышения эффективности использования служебных собак в исследовании запаховых следов.

Степень достоверности и апробация результатов исследования

Выработанные научные принципы повышения эффективности обнаружения и распознавания запахов собаками используются при производстве ольфакторных экспертиз и исследований в Экспертно-криминалистическом

центре МВД России, экспертно-криминалистических подразделениях 12 территориальных органов МВД России (ЭКЦ МВД по республикам Татарстан, Хакасия, Марий Эл, ГУ МВД России по Алтайскому, Ставропольскому краям, Волгоградской, Самарской, Московской областям, по г. Москве, УМВД России по Кировской, Новгородской и Ярославской областям), ольфакторной лаборатории службы авиационной безопасности ОАО «Аэрофлот», в Московском пограничном институте ФСБ России - в преподавании учебных дисциплин, связанных с тактикой применения служебных собак в пограничной деятельности.

Основные положения, выводы и рекомендации, п