Möpse riechen besser!?

Zumindest schneiden sie in einer Schnüffelaufgabe besser ab als Deutsche Schäferhunde oder Greyhounds. Dieses Ergebnis einer Studie* wurde schnell über Facebook verbreitet und erfreut seitdem besonders die Fans der kurznasigen, liebenswerten Kleinhunde.

Wie in diesem Fall werden Ergebnisse von Studien oft alleine der kurzen Zusammenfassung, dem Abstract, entnommen. Dabei ist das Abstract lediglich als Blickfang gedacht: Wissenschaftler entscheiden anhand des Abstract, ob ein Artikel für ihre eigene Arbeit von Interesse ist. Niemals gibt das Abstract vollständig Ergebnisse und Argumente einer Arbeit wieder.

Um was geht es in der Studie also tatsächlich? Wie muss man sie lesen, damit man sie richtig versteht? Und was können wir für das Training mit unseren Hunden aus dieser Untersuchung lernen? (Ein Hinweis vorweg: bei den kursiv gesetzten Passagen handelt es sich um Erklärungen oder Kommentare meinerseits.)

Die Motivation der Autoren für diese Forschungsarbeit

Die Autoren der Arbeit über die „Leistung von Möpsen, Greyhounds und Deutschen Schäferhunden bei einer Aufgabe zur Geruchsunterscheidung“ formulieren sehr sorgfältig und genau. Das erkennt man bereits an der Überschrift: „Performance of Pugs, Greyhounds, and German Shepherds (Canis lupus familiaris) on an odor-discrimination task“. Diese Überschrift macht deutlich, dass es sich um die Bewältigung einer Aufgabe zur Geruchsunterscheidung geht. Es geht nicht um die Leistung des Geruchssinnes allgemein!

In der Einführung oder Einleitung eines Artikels beschreiben Autoren die Motivation, sich einer bestimmten Fragestellung zu widmen. Bereits die ersten beiden Sätze sind in diesem Fall wichtig:

1. Sinnesleistungen verschiedener Arten müssen untersucht und verglichen werden, damit wir überhaupt verstehen können, in welcher Umwelt die Tiere leben.

2. Verhalten eines Tieres verstehen wir nur, wenn wir seine Wahrnehmung der Welt, seine Umwelt verstehen.

Das macht die vorliegende Arbeit sehr interessant. Wie setzen Hunde verschiedener Rassen ihren Geruchssinn ein? Es gibt viele Annahmen, die bereits den Status der „Wahrheit“ erlangt haben, ohne aber jemals überprüft worden zu sein. Hunde werden in verschiedenen Bereichen wegen ihres Geruchssinnes eingesetzt, wobei bestimmte Rassen bevorzugt werden. Automatisch wird angenommen, dass Hunde dieser Rassen auch „besser riechen“ können als andere. Dabei mangelt es an nachvollziehbaren Belegen.

Es geht nicht um „wer ist besser“? Sondern es geht darum, wie verschiedene Tiere, hier Hunde verschiedener Rassen, an ihre Umwelt angepasst sind.

Hunde sind ein gutes Modell für vergleichende Untersuchungen am Geruchssinn, denn Hunde sind durch die Zucht von Rassen extrem vielfältig geworden: sie sehen sehr unterschiedlich aus, was besonders für die Form des Kopfes gilt. Gibt es aber auch Unterschiede in Bezug auf verschiedene Sinnesleistungen? Solche Unterschiede werden angenommen, sind aber nicht belegt.

Welche Hypothese sollte in dieser Studie getestet werden, und nach welchen Kriterien wurden die Hunde ausgewählt?

Wissenschaft bedeutet: Fragen stellen und Antworten suchen. Diese Antworten sind die Hypothesen. Die Hypothesen werden dann im Experiment überprüft. Wissenschaftler haben keine Angst davor, dass das Experiment ihre Hypothese widerlegt.

Die Hypothese, die in dieser Untersuchung getestet werden soll:
Deutsche Schäferhunde lernen die Aufgabe zur Geruchsunterscheidung schneller als Greyhounds und Möpse. Wenn der Geruch verdünnt wird, bleibt die Leistung der Deutschen Schäferhunde stabil, aber die der Möpse nimmt ab. Dies wäre ein Indiz dafür, dass der Geruch in starker Verdünnung nicht mehr wahrgenommen werden kann.

Die Autoren wählten die Rassen nach folgenden Gesichtspunkten aus:

• Greyhounds jagen eher auf Sicht als nach Geruch, so dass sie keine guten Voraussetzungen für Geruchsunterscheidung mitbringen.
• Möpse als brachycephale Rasse gelten als ungeeignet für Geruchsunterscheidung, eben weil sie kurznasig sind.
• Deutsche Schäferhunde werden oft für Geruchsentdeckung und Diskrimination eingesetzt.

Die Tiere, die an einer Studie mitwirken, sind von grosser Bedeutung für Verlauf und Ergebnisse. Es lohnt sich, der Stichprobe einer Studie einen genauen Blick zu gönnen. Dabei geht es nicht nur um die Grösse der Stichprobe, sondern auch um Herkunft und Geschichte der Individuen innerhalb der Stichprobe: Geschichte beeinflusst akuelles Verhalten.

An der Studie nahmen zehn Deutsche Schäferhund, zehn Greyhounds und elf Möpse teil.

Das ist eine bunte Zusammenstellung! Wir alle wissen, dass Hunde dieser Rassen nicht nur sehr verschieden aussehen, sondern dass sie sich auch unterschiedlich verhalten. Sie unterscheiden sich stark in der Ausprägung der Beutefangsequenz. Deutsche Schäferhunde und Labrador Retriever werden oft für Geruchsaufgaben eingesetzt, während Möpse als brachycephale Rasse diesbezüglich als untauglich gelten. Bislang aber fehlen Studien, die diese Einschätzung auf den Prüfstand heben.

Die Hunde für die Studie stammen alle aus privaten Haushalten und leben als Familienhunde. Voraussetzungen für die Teilnahme sind:

1. Der Hund muss gesund sein.

2. Der Hund darf keinerlei Erfahrungen mit Nasenarbeit haben.

Wie kann man Leistungsfähigkeit vergleichen?

1. Geschwindigkeit des Lernens: Wie viele Durchgänge benötigt ein Hund, bis er eine Aufgabe bewältigen kann.

Die Lerngeschwindigkeit hängt in hohem Masse vom Können des Trainers ab. Wird der Trainer innerhalb einer Studie aber nicht ausgewechselt, so bleiben die Ergebnisse annähernd vergleichbar.

2. Richtige Reaktionen auf wechselnde Konzentrationen des Geruchsstoffes.

Die Aufgabe für die Hunde

Die Aufgabe ist eine „Two-Choice-Discrimination Task“. Zwei Geruchsproben stehen dabei zur Auswahl, eine davon enthält den Zielgeruch. Die Geruchsträger werden in Kunststoffboxen, gefüllt mit Sägespänen (im folgenden Text als „Schnüffelbox“ bezeichnet), versteckt. Folgerichtig ist das Anzeigeverhalten „Scharren“ in den Holzspänen.

Dieses Anzeigeverhalten nutze ich z.B. auch bei meinen Hunden (siehe Bild). Die Aufgaben können dadurch sehr abwechslungsreich gestellt werden.

Geruchsstoffe und beteilige Personen

• Zielgeruch ist Anisextrakt auf Wattepads: S+
• Neutrales Mineralöl wird zur Verdünnung und als Null-Probe verwendet
• 100% Anisextrakt
• 10% Verdünnung Anisextrakt und Mineralöl
• 1% Verdünnung Anisextrakt und Mineralöl
• Nullprobe besteht aus 100% Mineralöl: S-
• Menge auf Wattepad jeweils 1ml
• Eine Person (Experimentator) stellt die Schnüffelboxen hin, eine andere (Assistent) hält den Hund an der Leine fest. Beides sind fremde Menschen, die Bezugsperson ist nicht anwesend

Das Training

In einem Vortest wird überprüft, ob ein Hund das als Belohnung gedachte Futter annehmen kann. Dazu werden Futterstücke auf Sägespäne gelegt. Die Greyhounds sind bis auf einen Hund in den verschiedenen Durchgängen des Vortest ausgeschieden, weil sie in dem Versuchsumfeld kein Futter genommen haben.

Die Bedeutung des Vortests ist nachvollziehbar, denn die Trainingsdurchgänge sollen zwischen den 3 Gruppen vergleichbar sein. Dennoch, mich würde es reizen, diesen Greyhounds etwas mehr Zeit zur Gewöhnung an das fremde Umfeld zu geben und ihnen statt Futter ein „Fell an der Schnur“ oder einen Futterbeutel aus Fell in den Containern zu vergraben.

Neben allen Greyhounds lehnte auch ein Deutscher Schäferhund das Futter ab. Ein Mops verweigerte ebenfalls das Futter; allerdings erst nachdem er eine Schnüffelbox umgeworfen hatte und kurz darunter gefangen war. In den folgenden Tagen lehnte dieser Hund jede Annäherung an die Schnüffelbox ab.

Aufbau des Anzeigeverhaltens

In dieser Phase des Trainings wird der Zielgeruch (100%) mit dem Anzeigeverhalten „Scharren“ verknüpft. Bereits hier lernen die Möpse schneller als die Schäferhunde. Diese Durchgänge werden später bei allen anderen Durchgängen als „Warm Up" acht mal wiederholt.

Diskriminierung

Zur Diskriminierung stellt der Experimentator zwei Schnüffelboxen auf den Boden, eine mit dem Zielgeruch (100%) und eine ohne Zielgeruch. Seitenpräferenzen werden beobachtet und weitestgehend ausgeschaltet.

Verdünnung

Nun werden zur Diskriminierung nicht nur 100% S+ gegen S- getestet, sondern die Verdünnungen: 10% S+ und 1% S+.

Kontrollen

In den Kontrolldurchgängen werden dem Hund zwei Schnüffelboxen ohne Zielgeruch angeboten. Während die Möpse nach einigen Durchgängen lernten, diese nicht anzuzeigen, machten die Schäferhunde von Anfang bis zum Ende gleich häufig den Fehler, in einer der Boxen Anzeigeverhalten zu zeigen.

Blind und Doppelblind

Der Assistent, der den Hund hält und ableint, weiss nie, welches die Schnüffelbox mit dem Zielgeruch ist. Er ist diesbezüglich „blind“ und kann dem Hund nicht unbewusst Hinweise geben. Der Experimentator weiss, welches die richtige Schnüffelbox ist, nimmt aber eine neutrale Körperhaltung ein und schaut über den Hund hinweg. Um dennoch auszuschliessen, dass der Experimentator unbewusst Hinweise gibt, werden Durchgänge doppelblind ausgeführt: Dabei weiss der Experimentator auch nicht, welche von den beiden Schnüffelboxen die richtige ist. Darüberhinaus gibt es einen Test, in dem der Experimentator glaubt zu wissen, welches die richtige Box ist.

Umgang mit Fehlern

Zeigt ein Hund die falsche Schnüffelbox oder gar keine an, so werden die Boxen kommentarlos entfernt. Treten Fehler häufiger auf, besonders in Reihe, bekommt der Hund zusätzlich zwei Durchgänge alleine für das Anzeigeverhalten.

Lernaufgabe für die Nase im Vergleich zur Lernaufgabe für die Augen

Ein Teil der Hunde (8 Möpse, 7 Deutsche Schäferhunde, 5 Greyhounds) lernte zusätzlich, optische Reize zu unterscheiden.

Warum dieser Test? Es stellt sich die Frage, ob die Ergebnisse der Geruchsunterscheidung mit Lernen und Motivation (= Training) im Zusammenhang stehen oder etwas mit dem Geruchssinn zu tun haben.

Aufgabe: Unterscheide einen grossen Becher von einem kleinen Becher. Anzeigeverhalten ist Berühren des richtigen Bechers.

Von den 5 Greyhounds schaffte erlernte nur einer das Anzeigeverhalten. Im Gegensatz zur Unterscheidung des Geruches lernten die Deutschen Schäferhunde die optische Unterscheidung genauso schnell und gut wie die Möpse.

Das Ergebnis

Obwohl Möpse und Schäferhunde denselben Trainingsplan absolviert haben, reagieren sie am Ende nicht gleich auf den Zielgeruch. Und nicht nur das, sie zeigen auch Unterschiede in der Geschwindigkeit des Lernens. Die Möpse hatten von Anfang an ihre kurze Nase vorne: sie lernten das Anzeigeverhalten, die Unterscheidung und das Anzeigen der Verdünnungen schneller und zuverlässiger als die Schäferhunde. Und: unter den Hunden mit der besten Leistung sind deutlich mehr Möpse als Schäferhunde.

Das Ergebnis der Aufgabe zur Unterscheidung von kleiner und grosser Tasse lässt die Autoren schliessen: Es kann nicht an Training und Motivation der Hunde gelegen haben, dass die Schäferhunde langsamer und schlechter lernten als die Möpse. Diese Ergebnisse müssen etwas mit dem Geruchssinn oder der Art, wie die Hunde ihren Geruchssinn nutzen zu tun haben. Die Autoren betonen aber auch, dass die Stichproben nicht repräsentativ für die Rassen sind. Sie weisen auch darauf hin, dass mit etwas mehr Trainingszeit für die Verdünnungen die Ergebnisse anders aussähen.

Die Autoren betonen, dass die Stichproben nicht repräsentativ für die Rassen sind. Sie weisen darauf hin, dass mit etwas mehr Trainingszeit für die Verdünnungen die Ergebnisse anders aussähen.

Wer hätte das erwartet? Ich nicht, denn ich erlebe regelmässg, dass solche einfachen Schnüffelaufgaben von jedem Hund bewältigt werden - unabhängig vom Hundetyp. Ich hatte also erwartet, dass Möpse diese Aufgabe bewältigen würden, aber das Ergebnis der Schäferhunde hat mich überrascht.

Ich folge der einfachen Regel: Lernt ein Hund nicht wie erwartet, überprüfe als erstes die Bedingungen für Lernen! Wie sahen die Lernbedingungen der Tiere für diese Untersuchung aus?

1. Fremde Umgebung

2. Fremde Personen arbeiten mit den Hunden.

3. Bezugsperson ist nicht anwesend.

Das heisst: Getestet wurde also auch die Fähigkeit eines Hundes, sich ohne Anwesenheit der Bezugsperson einem fremden Umfeld auf fremde Menschen  einzulassen. Das ist ein Persönlichkeitsmerkmal, und in diesem Merkmal unterscheiden sich Möpse und Schäferhunde in aller Regel stark. Unter diesen Umständen lernen Möpse schneller als Deutsche Schäferhunde.

Doch was ist mit der Aufgabe, zwei Tassen zu unterscheiden?

1. Diese Aufgabe wurde nach den Durchgängen zur Geruchsunterscheidung bearbeitet.

2. Das Anzeigeverhalten ist einfacher als Scharren in der Schnüffelbox.

Das heisst: Das Lernen dieser Aufgabe ist einerseits einfacher und  zusätzlich hatten die Hunde etwas mehr Zeit, sich an das Lernumfeld zu gewöhnen.

Was ich vermisse, ist eine genauere Beschreibung des Anzeigenverhaltens in den verschiedenen Durchgängen der Geruchsunterscheidung. Scharren die Schäferhunde während der Kontrollen (ohne Zielgeruch) mit demselben Ausdrucksverhalten wie in den Unterscheidungsdurchgängen? Keiner der Hunde hatte bereits Geruchsaufgaben lernen können. Dennoch spielt die Lerngeschichte eines Hundes ein bedeutende Rolle. Welche Erfahrungen hat der Hund im Training gemacht? Wie gehen die Besitzer des Hundes mit Fehlern im Training um? Im Zweifel zeigt der Hund bevorzugt das Verhalten, das für diese Situation die aktuellste Verstärkungsgeschichte hat.

Welche Erkenntnisse kann man nun aus dieser Studie gewinnen?

1. Die Untersuchung ist toll aufgebaut und stellt eine gute Anleitung zur Nachahmung von derlei Versuchen dar.
2. Sie ist ein gutes Beispiel dafür, wie viele Fehlerquellen ausgeschlossen werden müssen, bevor man sagen kann: Der Hund hat ein Verhalten gelernt. Entsprechend kommt den Kontroll-Durchgängen eine besondere Bedeutung zu. Sie zeigen uns Hundetrainern und -haltern, wie man sich versichern kann, dass der Hund tatsächlich die Verknüpfung zwischen Geruch und Anzeigeverhalten erlernt hat.
3. Die Studie zeigt ausserdem, dass die "Rassebrille" zu Annahmen verführt, die jeder Grundlage enntbehren.
4. Es ist die Situation insgesamt, die das Verhalten bestimmt - und nicht nur das Training.

Und was lässt sich nun über die Riechleistung "Mops vs. Deutscher Schäferhund" aufgrund dieser Studie sagen?

Mit fremden Menschen lernen Möpse einfache Geruchsunterscheidung schneller und besser als Deutsche Schäferhunde.

*Hall, N. J., Glenn, K., Smith, D. W. & Wynne, C. D. L. Performance of Pugs, German Shepherds, and Greyhounds (Canis lupus familiaris) on an odor-discrimination task. Journal of Comparative Psychology 129, 237 (2015).