Het blijkt dat ook een oude hond– of tenminste een hond van middelbare leeftijd – nog nieuwe kunstjes kan leren. Zonder dat hij enige verbale of visuele aanwijzingen krijgt, kan een labrador met de naam Tai op bevel gaan liggen, terugkomen, zich omdraaien en stoppen. Dat alles doet hij als reactie op trillingen van een nieuw hondenvest dat op afstand wordt bediend en is ontwikkeld door Israëlische wetenschappers van de Ben-Goerion-Universiteit van de Negev.
De testresultaten van het nieuwe vest, die deze maand op de IEEE World Haptics Conference in Tokio werden gepresenteerd, laten volgens de onderzoekers zien dat aanwijzingen die met behulp van lichte trillingen van het vest worden overgebracht, net zo goed werken als verbale opdrachten. Uiteraard leerde Tai de bevelen extra snel omdat hij telkens werd beloond met zijn favoriete worstjes.
Het woord ‘haptisch’ verwijst naar processen en technologieën die berusten op lichaamscontact en de tastzin. Er zijn belangrijke en praktische toepassingen voor een haptisch hondenvest, legt Yoav Golan uit, postdoctoraalonderzoeker in de mechanica aan de Ben-Goerion-Universiteit en hoofdauteur van de nieuwe studie. Sinds Tai als een hyperactieve en schattige pup zakte voor een test om tot blindengeleidehond te worden opgeleid, is Golan het baasje van de labrador.
“De communicatie met werkhonden verloopt nog altijd vooral via visuele en auditieve signalen,” schrijft het team in de nieuwe studie. Maar reddings- en speurhonden werken vaak op enige afstand van hun menselijke begeleiders, bijvoorbeeld onder puin, in krappe ruimten of buiten gehoorsafstand of het blikveld van mensen. Met een haptisch vest zou een begeleider zijn hond zelfs onder zulke omstandigheden opdrachten kunnen geven. Bevelen door middel van trillingen zouden ook geschikt kunnen zijn voor geheime operaties die in volledige stilte uitgevoerd moeten worden.
Zo ook zou het vest gebruikt kunnen worden bij politie- en legerhonden die in zeer lawaaiige omgevingen werken waarin visuele en verbale opdrachten lastig te zien of te horen zijn, zoals oorlogsgebieden met veel geweer- en artillerievuur. Begeleiders en zelfs de honden zelf “gebruiken soms oordopjes om hun oren te beschermen in omgevingen met veel lawaai, zoals vliegvelden,” zegt Golan.
Daarnaast kunnen haptische opdrachten ongeacht de taal van de begeleider worden gegeven. Tai, een zes jaar oude kruising tussen een labrador en een Duitse herder, begrijpt verbale opdrachten in het Hebreeuws, maar niet in het Engels. Maar begeleiders die andere talen spreken, kunnen de hond met behulp van het trilvest aanwijzingen geven. Ook raken honden vaak gewend aan het stemgeluid van een bepaalde begeleider of trainer, terwijl trilsignalen losstaan van degene die ze op afstand doorgeeft.
“In mijn wereldje, dat van natuurbeschermingshonden, biedt de toepassing van deze triltechnologie bij speurhonden enorme mogelijkheden,” zegt Will Powell, een hondenexpert die speurhonden traint voor de African Wildlife Foundation en andere organisaties die de stroperij in Afrika bestrijden.
“Honden nemen hun omgeving via hun zintuigen waar en de tastzin is voor een hond een verrassend belangrijk orgaan,” zegt Powell, die niet bij de nieuwe studie was betrokken. “Elk terrein waarop werkhonden worden ingezet, zou kunnen profiteren van deze technologie.”
In de huiselijke sfeer zou een baasje zijn hond met behulp van een trilvest op grote afstand kunnen roepen en aansturen. Als een hond bijvoorbeeld in de wijde omgeving mag rondlopen, kan de eigenaar zijn hond met één druk op de knop laten weten dat hij weer thuis moet komen. Met een trilvest zouden hondenbezitters met spraakproblemen over een nieuwe manier beschikken om met hun huisdieren te communiceren. Daarnaast zou het vest volgens Golan kunnen helpen bij het communiceren met honden die slechthorend zijn.
Topprestatie
Er zijn al trilhalsbanden voor de gewone hondenbezitter op de markt, maar de signalen ervan zijn niet erg specifiek en ze worden vaak gebruikt als ‘schokhalsbanden’ om ongewenst gedrag van honden, zoals blaffen of tegen mensen opspringen, te corrigeren, niet om de dieren te leren om specifieke opdrachten uit te voeren.
De nieuwe studie is een uitbreiding van eerder onderzoek waarin het gebruik van pijnloze trillingen voor het trainen van honden werd geanalyseerd, waaronder een studie uit 2017 waarin de efficiëntie van haptische bevelen aan honden van verschillende grootten, rassen en beharingen werden getest.
Voor het nieuwe onderzoek ontwikkelde het Israëlische team een speciale behuizing voor het trilapparaat in het vest. De rechthoekige behuizing is ongeveer vier centimeter lang en heeft uitsteeksels om door de vacht van een hond contact met de huid van het dier te kunnen maken. De uitsteeksels brengen de trillingen beter over op knokige delen van de hond, zoals de streek rond het bekken en de schouderbladen, waardoor de dieren voor dit doel niet geschoren hoefden te worden. Het ontwerp is gebaseerd op een idee van Ben Serota, neurowetenschapper en medeauteur van de nieuwe studie, die werkt met kamvormige ‘droge elektroden’ die op het hoofd van patiënten gebruikt kunnen worden zonder dat hun haar afgeschoren hoeft te worden.
Tai kende de vier verbale opdrachten voor terugkomen, gaan liggen, hier komen en stoppen, dus was het leren van de nieuwe haptische aanwijzingen voor hem “geen grote sprong,” zegt Golan. Deze “slimme maar niet héél slimme” hond leerde zijn eerste haptische opdracht (om in een cirkeltje om zijn as te draaien) in ongeveer één uur. Zijn tweede bevel (gaan liggen) nam meer tijd in beslag, deels omdat de wetenschappers het vibratiemotortje op Tai’s heup moesten aanpassen zodat de hond de trilling kon voelen. Volgens het nieuwe onderzoek had Tai de derde aanwijzing (hier komen) in een kwartier onder de knie.
Golan testte zeer lage trillingen bij Tai, maar die hadden geen enkel effect op de hond – een teken dat het dier niet reageerde op de lichaamstaal van de begeleiders maar alleen op de haptische signalen. De trilbevelen werden buiten het blikveld van de hond door willekeurige begeleiders gegeven, zodat de zichtbare hondentrainer niet precies wist welke opdrachten Tai ontving maar wel de reactie van de hond kon observeren. (Ontdek waarom honden tijdens hun evolutie ‘puppy-ogen’ hebben ontwikkeld om met mensen te kunnen communiceren.)
Uit de resultaten bleek dat Tai specifieke opdrachten in verband kon brengen met trillingen van vier verschillende vibratiemotortjes aan de bovenkant van elk van zijn poten. Ook kon hij onderscheid maken tussen aanhoudende trillingen en korte pulsen, waaruit bleek dat honden de mogelijkheid hebben om complexe signalen te interpreteren.
'Een brave jongen'
Ten behoeve van de studie is Tai de enige officieel geregistreerde ‘onderzoekshond’ van Israël geworden. Voordat de experimenten konden beginnen, duurde het maanden om toestemming te krijgen van het ethisch comité voor dierproeven van de Ben-Goerion-Universiteit en het Israëlische ministerie van Volksgezondheid. De universiteit heeft ook een team van dierenartsen dat toeziet op de experimenten en de omstandigheden waaronder de honden worden getest.
Het haptische vest, met inbegrip van de vibratiemotortjes, weegt ongeveer een pond – een verwaarloosbare last voor Tai, die zelf 35 kilo weegt. Voor de experimenten waren geen ingrepen nodig en ze veroorzaakten geen pijn; Golan probeerde de trilmotortjes eerst op zichzelf uit en zegt dat de vibraties zijn te vergelijken met het trilsignaal van een mobiele telefoon. Bij Tai waren geen tekenen van ongemak te bespeuren en hij kreeg alle tijd om uit te rusten. Ook kreeg de hond aanmoedigingen en beloningen in de vorm van lekkere hapjes. In hun artikel noemt het onderzoeksteam Tai een “heel brave jongen.”
Golan voorziet dat in toekomstig onderzoek gekeken zal worden naar het gebruik van haptische vesten bij honden van verschillende grootten, rassen, vachttypes en trainingsachtergronden. Zouden honden zonder enige voorafgaande training ook op haptische aanwijzingen reageren? Hoe zouden ze reageren op volledig nieuwe bevelen?
Hij denkt zelfs dat honden op een dag ook getraind kunnen worden in het op afstand ‘praten’ met hun menselijke begeleiders, bijvoorbeeld door als reactie op een haptische opdracht te antwoorden door in een bepaald deel van het vest te bijten. Ook vraagt Golan zich af of een hond een robotarm bij zich zou kunnen hebben om op afstand bestuurde handelingen te verrichten, waarbij de beweegbaarheid van de hond gecombineerd zou worden met de precisie van een instrument.
Gelukkig is iedereen op het robotica-laboratorium van de Ben-Goerion-Universiteit dol op Tai – de hond is zelfs de officieuze mascotte van het lab. En dat terwijl de instelling keuze genoeg heeft, aldus Golan. “Heel veel studenten willen hun eigen hond meenemen.”
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com
