Her præsenterer vi en protokol til at gennemføre en række adfærdsmæssige tests i kvæg, der er designet til at evaluere følelser. Et batteri af adfærdsmæssige tests (åben felt test, startle test, kvæg nul labyrint, exit hastighed, pen score, og faldskærm score) blev udført for at evaluere forskellige komponenter af dyrs temperament.
Dyrs temperament er komplekst og har konsekvenser for produktiviteten og den økonomiske rentabilitet. Kvantificering af et dyrs reaktion på forskellige stimuli kan lette avlsudvælgelsen og identificere dyr, der er bedre egnede til specifikke forvaltningsstrategier. Der er udviklet flere test til vurdering af kvægtemperament (f.eks. udgangshastighed, sliskescore, pennescore, åben felttest, startletest, bovin nul labyrint), men hver af disse test evaluerer dyrets reaktion på forskellige stimuli (f.eks. isolation, nyt miljø, startle, villighed til at komme ind i et lukket område). Kvæg temperament er blevet observeret for at være relativt stabil over tid. Men evalueringen af temperament har potentiale til at blive påvirket af de nuværende forhold, tidligere erfaringer, og observatør bias. Mange af disse temperament test er blevet forkert kategoriseret som frygt test og er også blevet kritiseret for at være subjektive. Dette papir giver en ramme for standardisering adfærdsmæssige test for kvæg og tyder på, at disse forskellige evalueringer vurdere forskellige aspekter af dyrets overordnede temperament.
Dyrs temperament har været forbundet med adfærdsmæssige egenskaber såsom sonderende adfærd og dristighed1,2 og kan udvise konsistenser over tid og på tværs af sammenhænge3,4. Men temperament er sammensat af flere følelsesmæssige systemer, der arbejder sammen. Dyr oplever fysiske og psykiske stressfaktorer, og det er en udfordring at evaluere den følelsesmæssige reaktion på begge typer. Følelsesmæssig tilstand kan påvirke, hvordan dyr opfatter stimuli (f.eks kognitiv bias), og er en kritisk del af dyrevelfærd5. Forståelse af, hvordan en person vil opføre sig som reaktion på psykologiske stressfaktorer (f.eks, sammenblanding, fravænning, ændring i stockperson) vil give dyreledere yderligere udvælgelseskriterier, når de identificerer dyr, der har færdigheder til at håndtere psykologiske stressfaktorer.
Følelser styres af syv centrale affektive systemer i hjernen (Tabel 1)6. Disse systemer omfatter fire, der styrer positive følelser: 1) SØGER (udforskning), 2) LUST (seksuel spænding), 3) CARE (næring), og 4) PLAY (social glæde). Tre systemer styrer negative følelser 1) FEAR (angst), 2) RAGE (vrede), og 3) PANIC / GRIEF (adskillelse nød). Disse affektive systemer kan være arvelige7, indvirkning rentabilitet, og er en kritisk komponent i dyrevelfærd.
Der er udviklet et batteri af test til vurdering af kvægtemperament (f.eks. udgangshastighed, sliskescore). Men evalueringen af temperament har potentiale til at blive påvirket af de nuværende forhold, tidligere erfaringer, og observatør bias. Mens mange af disse adfærdsmæssige evalueringer er almindeligvis omtales som frygt test, kan de kvantificere forskellige følelsesmæssige komponenter af temperament andre end FRYGT. Desuden gør variationen i, hvordan disse test er blevet udført, sammenligninger på tværs af forskellige evalueringer udfordrende. Således er der behov for at forstå forholdet mellem disse adfærdsmæssige evalueringer samt have en standardiseret protokol for disse temperament evalueringer.
Målet med denne artikel er visuelt at dokumentere de forskellige frygt test, der anvendes til kvæg; præsentere den type data, der er genereret fra disse forskellige test vurdere disse prøvningers repeterbarhed, gyldighed og pålidelighed demonstrere, hvordan relationerne mellem adfærden er registreret fra disse test; og foreslå, hvilke følelsesmæssige kredsløb kunne evalueres med hver test.
Exit Hastighed og Chute Score
EV og CS evalueres begge, mens dyret forarbejdes gennem en håndteringsskakt. Selv om kvæg adfærd for både EV og CS er kvantificeret i samme scenario, adfærdsmæssige reaktioner på disse to tests er ikke relateret24. Dette tyder på, at det scenario, hvor ev (f.eks. flugt fra tilbageholdenhed) og CS (f.eks. vedvarende fastholdelse) vurderes, kan opfattes forskelligt af kvæg og efterfølgende evaluere forskellige følelsesmæssige systemer. EV evaluerer adfærd kvæg, som de flygter fra tilbageholdenhed og menes derfor at evaluere FEAR system, mens CS kan evaluere RAGE. CS evaluerer kvægets adfærd, samtidig med at de fastholdes i håndteringsskakten (tabel 2), og kan derfor være en god proxy for RAGE-det følelsesmæssige system.
Betydelig forskning er blevet udført på forholdet mellem EV og produktion, sundhed, og adfærdsmæssige træk. Mens EV kan påvirkes af et dyrs tidligere erfaringer, kan denne objektive metrik være effektiv til at kvantificere FEAR-systemet, da væsentlige relationer mellem EV og sundhed, produktivitet, avl og adfærd er blevet identificeret. Kvæg med hurtigere EV har reduceret vækstraterne14, dårlig slagtekropkvalitet11,25, nedsat immunfunktion20og højere kortisolniveauer under håndtering10. Denne måling kan give oplysninger om funktionsmåden i hjemmepennen, fordi EV er positivt korreleret med skridttæller i hjemmepennen13. Fra et dyr forvaltning perspektiv, kvæg med hurtigere EV er vanskeligere at håndtere, udgør større risiko for dyr ledere, og kan påvirke adfærd besætning-hjælpere. Mens EV kan være en god metrisk for evaluering af FEAR, er det ikke måle alle følelsesmæssige systemer. Derfor er der behov for yderligere test for at evaluere alle de følelsesmæssige systemer, der påvirker produktion og velfærd.
Pennescore
Ps subjektivt vurderer kvægets vilje til at blive kontaktet af et menneske (Tabel 3) og kan være nyttige i vurderingen af PANIC-systemet. Men PS er blevet kritiseret for manglende objektivitet, fordi forskellige evaluatorer kan have forskellige fortolkninger af adfærd, og flere subjektive evalueringer har lidt af dårlig inter-rater pålidelighed26.
Startle Test
Angst er højt udviklet i alle byttedyr arter. Høje niveauer af FEAR hjælpe med at beskytte dyret mod smerter og aktiverer sympatho-binyre-og hypothalamic-hypofyse-binyreakser som en del af kampen eller flugt og stress reaktion på en opfattet fare. Startle testen evaluerer et dyrs reaktion på pludselige, nye stimuli, og er blevet identificeret som en effektiv måling i at identificere adfærdsmæssige forskelle mellem forskellige genetiske stammer af svin27. Startletesten kan være effektiv til at vurdere følsomheden og reaktiviteten af sympatibinyresystemet, som har produktionsrelevante konsekvenser, når det aktiveres, og som kan give indsigt i FEAR-systemet.
Åbn felttest
OFT er den mest almindeligt anvendte test. OFT var oprindeligt designet til at evaluere individuelle dyr dristighed, eller vilje til at komme ind i en åben arena, et miljø, der kan opfattes som farlige og risikabelt for dyrets overlevelse. OFT er blevet valideret for arter, der instinktivt søger ly og undgå åbne rum, såsom gnavere, kyllinger og kalkuner16.
Kvæg udviklet sig til at leve i åbne marker, således OFT kan ikke fremkalde adfærdsmæssige og fysiologiske reaktioner forbundet med frygt og kan være bedre egnet til at evaluere social isolation (PANIC / GRIEF) eller udforskning (SØGER). Endvidere evaluerer OFT de enkelte dyr, og fordi kvæg er selskabelige besætningdyr, kan ofts erfaringer fremkalde en følelsesmæssig reaktion ud over FRYGT. OFT mangler en stærk sammenhæng med andre FEAR-test, og resultaterne er vanskelige at fortolke (dvs. mange faktorer kan føre til den samme aktivitet). OFT anbefales derfor ikke som en generel FEAR-test for kvæg16 og giver muligvis ikke en omfattende forståelse af FEAR-systemerne hos kvæg. OFT kan dog være et nyttigt redskab til kvantificering af enten PANIK- eller SEEKING-systemerne hos kvæg.
Seeking-systemet er afgørende for, at dyrene kan erhverve de nødvendige ressourcer til at overleve. Høje søger niveauer provokere intens, vedvarende entusiastisk udforskning, appetitive og foregribende spænding, og læring. Dette system kan resultere i bevægelse fremad, da dyret er motiveret til at udforske sine omgivelser. SØGER kan spille en rolle i både positive og negative følelser; positiv SEEKING kan skabe en følelse af formål, mens negative SEEKING kan resultere i adfærd forbundet med sikkerhed28. Køer, der brugte mere tid på at udforske og udforske en større del af området (f.eks stærkere aktivering af SEEKING) spiste hurtigere, mens i indespærring, havde kalve med tungere fravænning vægte, højere kortisol koncentrationer under indespærring, og kortere postpartum intervaller til estrus29. Derfor kan SEEKING-systemet have produktions- og velfærdskonsekvenser. Identifikation af dyr med høj aktivering af SEEKING-systemet kan være mere vellykket i omfattende lige miljøer, hvor individuelle og reproduktive fitness er afhængig af dyrets evne til at finde ressourcer og husly. Dyr med høj aktivering af SEEKING-systemet kan dog opleve højere niveauer af stress og frustration under indespærring.
Kvæg Zero Maze
Almindeligt anvendte tests i biomedicinsk forskning, der er designet til at vurdere effekten af anti-angst og anti-depressivt lægemiddeludvikling hos gnavere er den forhøjede plus labyrint (EPM) og den forhøjede nul labyrint (EZM)30. Disse tests udnytter gnaverens instinktive adfærd og dens naturlige tilbøjelighed til mørke, lukkede steder for at kvantificere deres villighed til at udforske miljøer, der i sagens natur ville være bange eller fremkalde angst. Målinger fra disse tests kan omfatte latenstid til at forlade den mørke arm af labyrinten, varighed af tid i de åbne og lukkede arme af labyrinten, og antallet af overgange mellem de to miljøer i testperioden samt opførsel af dyret (f.eks vokalisering, vandladning, afføring, flugtforsøg) under testen31.
EPM og EZM er begge godt validerede test til kvantificering af FRYGT/ANGST hos gnavere15,31. Der er anvendt en modificeret EPM til at kvantificere FEAR-responsen hos svin32, men er ikke blevet anvendt i drøvtyggere. EPM er imidlertid blevet kritiseret for sin tvetydighed i fortolkningen vedrørende adfærd i det centrale torv i labyrinten. Derfor blev EZM designet til at evaluere de samme målinger som EPM, men giver mulighed for uafbrudt udforskning uden tvetydighed. Når man identificerer en test til evaluering af FRYGT / ANGST og søger hos kvæg, EZM var en logisk model. EZM er befordrende for den naturlige adfærd af kvæg, da de instinktivt bevæger sig i cirkulære mønstre og har en tilbøjelighed til at vende tilbage til de områder, hvorfra de kom.
Ved at anvende principper svarende til EZM med en omvendt fortolkning, en Kvæg Zero Maze33 er blevet udviklet til at evaluere FEAR, PANIC / GRIEF, og søger systemer hos kvæg. Kvæg udviklet sig til at leve i åbne rum; derfor vil kvæg med reduceret aktivering af FEAR og PANIC / GRIEF systemer være mere villige til at tilbringe tid i de åbne dele af BZM end de mørke dele af labyrinten, vil være mindre tilbøjelige til at komme ind i de lukkede dele af labyrinten, og vil udføre flere flugtforsøg.
Kvantificering kvæg adfærd på tværs af flere evalueringer kan identificere komplekse følelsesmæssige relationer, der kan have økonomisk betydning, er let måles, og kan indgå i avl udvælgelse indsats. De følelsesmæssige kredsløb af PLAY, LUST og CARE blev ikke evalueret i denne undersøgelse.
The authors have nothing to disclose.
Vi er taknemmelige for de studerende i Animal Behavior and Welfare Laboratory på Texas A & M University for deres bistand i afkodning videooptagelser af kvæg adfærd og til personalet på Animal Science Teaching and Research Center for deres bistand med dette projekt. Dette projekt blev støttet af Texas A & M University Department of Animal Science Graduate Student Research Mini-Grant program.
Electronic timers | FarmTek, Wylie, TX | ||
Priefert Cattle Panels | Priefert Rodeo & Ranch Equipment, Mount Pleasant, TX, USA | ||
Shade Cloth | Windscreen4less, San Bernardino, CA, USA | Heavy Duty Privacy Screen Fence in Color Solid Black | |
SILENCER Commerical Pro | Silencer Hydraulic Chutes, Stapleton, NE | ||
Umbrella | WinCraft | Model# A04852, Winona, Minnesota | |
Video Camera | Canon | Canon VIXIA HF R800 HD, Mellville, NY, USA |