Artículo de método

El uso de pruebas tradicionales de miedo para evaluar diferentes circuitos emocionales en el ganado

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DOI:

10.3791/60641

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22 de abril de 2020

 ,  , 
1Animal Behavior & Welfare Laboratory, Department of Animal Science, Texas A&M University, 2Department of Animal Sciences, Colorado State University

En este artículo

Resumen

Aquí, presentamos un protocolo para llevar a cabo una variedad de pruebas conductuales en ganado que han sido diseñadas para evaluar las emociones. Se llevó a cabo una batería de pruebas de comportamiento (prueba de campo abierto, prueba de sobresgolito, laberinto cero bovino, velocidad de salida, puntuación de pluma y puntuación de conducto) para evaluar diferentes componentes del temperamento animal.

Resumen

El temperamento animal es complejo y tiene implicaciones para la productividad y la rentabilidad económica. Cuantificar la respuesta de un animal a los diferentes estímulos puede facilitar la reproducción de selecciones e identificar los animales que se adapten mejor a estrategias de manejo específicas. Se han desarrollado múltiples pruebas para evaluar el temperamento del ganado (por ejemplo, velocidad de salida, puntuación de la rampa, puntuación de la pluma, prueba de campo abierto, prueba de sobrearranque, laberinto cero bovino), pero cada una de estas pruebas evalúa la respuesta del animal a diferentes estímulos (por ejemplo, aislamiento, entorno novedoso, sobresgoso, voluntad de entrar en un área cerrada). Se ha observado que el temperamento del ganado es relativamente estable con el tiempo. Sin embargo, la evaluación del temperamento tiene el potencial de ser influenciado por las condiciones actuales, experiencias previas y sesgo de observador. Muchas de estas pruebas de temperamento han sido clasificadas incorrectamente como pruebas de miedo y también han sido criticadas por ser subjetivas. Este artículo proporciona un marco para estandarizar las pruebas de comportamiento para el ganado y sugiere que estas diferentes evaluaciones evalúen diferentes aspectos del temperamento general del animal.

Introducción

El temperamento animal se ha relacionado con características conductuales como el comportamiento exploratorio y la audacia1,2 y puede exhibir consistencias a lo largo del tiempo y en todos los contextos3,4. Sin embargo, el temperamento se compone de múltiples sistemas emocionales que trabajan juntos. Los animales experimentan factores estresantes físicos y psicológicos, y evaluar la respuesta emocional a ambos tipos es un reto. El estado emocional puede influir en la forma en que los animales perciben los estímulos (por ejemplo, sesgo cognitivo), y es un componente crítico del bienestar animal5. Entender cómo se comportará un individuo en respuesta a los factores de estrés psicológicos (por ejemplo, mezclar, destete, cambiar en la persona que usa) proporcionará a los administradores de animales criterios de selección adicionales al identificar a los animales que tienen las habilidades para hacer frente a los estresores psicológicos.

Las emociones son controladas por siete sistemas afectivos principales dentro del cerebro (Tabla 1)6. Estos sistemas incluyen cuatro que controlan las emociones positivas: 1) SEEKING (exploración), 2) LUST (excitación sexual), 3) CARE (nurturance) y 4) PLAY (alegría social). Tres sistemas controlan las emociones negativas 1) FEAR (ansiedad), 2) RAGE (anger) y 3) PANIC/GRIEF (distress de separación). Estos sistemas afectivos pueden ser hereditarias7,impactar la rentabilidad, y son un componente crítico del bienestar animal.

Se ha desarrollado una batería de pruebas para evaluar el temperamento del ganado (por ejemplo, velocidad de salida, puntuación de la rampa). Sin embargo, la evaluación del temperamento tiene el potencial de ser influenciado por las condiciones actuales, experiencias previas y sesgo de observador. Si bien muchas de estas evaluaciones conductuales se conocen comúnmente como pruebas de miedo, pueden estar cuantificando diferentes componentes emocionales del temperamento que no sean FEAR. Además, la variación en la forma en que se han llevado a cabo estas pruebas hace que las comparaciones entre diferentes evaluaciones sean difíciles. Por lo tanto, hay una necesidad de entender las relaciones entre estas evaluaciones de comportamiento, así como tener un protocolo estandarizado para estas evaluaciones de temperamento.

El objetivo de este artículo es documentar visualmente las diferentes pruebas de miedo utilizadas para el ganado; presentar el tipo de datos que se generaron a partir de estas diferentes pruebas; evaluar la repetibilidad, validez y fiabilidad de estas pruebas; demostrar cómo evaluar las relaciones entre los comportamientos capturados de estas pruebas; y sugerir qué circuito emocional podría ser evaluado con cada prueba.

Protocolo

Todos los métodos descritos aquí han sido aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC) de la Universidad Texas A&M (IACUC2016-0356).

1. Animales y viviendas

  1. Año de la casa 1/4 Bos indicus x 3/4 Bos taurus novillos (n a 32) de la misma manada en dos plumas drylot (n x 16 novillos/pen) durante 7 días antes del inicio de la prueba. Al comienzo del estudio, los novillos pesaban 270,9 x 14,8 kg y se alimentaban de la misma ración de crecimiento estándar a lo largo del estudio.
  2. Evaluar visualmente los novillos diariamente como parte de las prácticas rutinarias de cría. Ningún novillo recibió tratamiento médico durante toda la duración del estudio.

2. Descripción de las pruebas

  1. Prueba 1: Velocidad de salida
    1. Coloque los temporizadores electrónicos delante de un conducto de manipulación para que la distancia entre los puntos de partida y parada sea de 1,8 m. Estos temporizadores están diseñados para comenzar el cronometraje cuando el animal rompe el primer haz electrónico y se detienen cuando el animal rompe el segundo haz electrónico.
    2. Mueva el ganado a través de la instalación de manipulación.
    3. Atrapa a cada animal en la puerta de la rampa y mantenlo restringido durante 10 s.
    4. Después de 10 s, suelte al animal de la puerta.
    5. Con el temporizador electrónico, registre el tiempo que tarda el animal en atravesar 1,8 m desde el conducto.
    6. Calcular la velocidad del animal a medida que sale del paracaídas dividiendo 1,8 m por el tiempo que tardó el animal en atravesar los 1,8 m después de la liberación de la puerta y el conducto.
      NOTA: Otras publicaciones han utilizado esta estrategia de recopilación de datos8,9,10,11.
  2. Prueba 2: Puntuación de chute
    1. Mueva el ganado a través de la instalación de manipulación.
    2. Atrapa a cada animal en la puerta de la rampa durante 10 s sin aplicar presión sobre su cuerpo.
    3. Pida a alguien que observe el ganado para los 10 s y asigne a cada animal una puntuación de acuerdo con las Directrices de la Federación de Mejora de la Carne de Vacuno 2019 para los Programas Uniformes de Mejora de la Carne 9a Edición(Tabla 2)en función de su comportamiento mientras está restringido.
    4. Después de 10 s, suelte al animal de la puerta y del paracaídas.
      NOTA: Otras publicaciones han utilizado esta estrategia de recopilación de datos12,13,14.
  3. Prueba 3: Puntuación del lápiz
    1. Colocar un grupo de cinco bovinos en una pluma (7,3 m W x 7,3 m L x 2,4 m H).
    2. Pida a un solo observador humano desconocido para el ganado que entre en la pluma a pie y cierre la puerta después de entrar en la pluma.
    3. Pida al observador que tome dos pasos hacia el grupo de ganado.
    4. Observe visualmente el comportamiento de cada animal en respuesta al observador.
    5. Dentro de los 30 s de entrar en la pluma, asigne a cada animal una puntuación de acuerdo con las Directrices de la Federación de Mejora de la Carne de Vacuno 2019 para los Programas Uniformes de Mejora de la Carne 9a Edición (Tabla 3).
    6. Limpie la arena de pruebas de orina y heces entre grupos de animales.
      NOTA: Otras publicaciones que han utilizado esta estrategia de recopilación de datos10,11.
  4. Prueba 4: Bovino laberinto cero
    1. Construir un laberinto cero bovino (BZM).
      1. Utilizar paneles de ganado para crear una pista circular de 1,6 m de ancho, con los diámetros interior y exterior de 6,6 m y 8,2 m, respectivamente(Figura 1).
      2. Divida el BZM en cuatro cuadrantes de igual longitud con dos cuadrantes abiertos opuestos y dos cuadrantes cerrados opuestos donde los paneles están cubiertos con tela de sombra y el paño de sombra se extiende a través de los anillos internos y exteriores del laberinto para hacer un techo sobre las porciones cerradas del laberinto.
      3. Si la prueba se lleva a cabo al aire libre, para minimizar la variación debida a las sombras, oriente la BZM de tal forma que las secciones cerradas del laberinto estén orientadas al norte y al sur y realicen pruebas aproximadamente al mediodía cada día de prueba.
    2. Monte una(s) cámara(s) de vídeo para capturar toda la arena. Encienda la cámara y comience a grabar.
    3. Usando prácticas de manejo de bajo estrés, mueva un solo animal en una porción abierta del laberinto, y permita que el animal explore la arena durante 10 minutos.
    4. Al final del período de observación de 10 minutos, devolver al animal a su pluma de origen.
    5. Limpie la arena de prueba de la orina y las heces entre los animales.
    6. Decodificar las grabaciones de vídeo para la frecuencia y latencia de los pasos, intentos de escape, patadas, micciones, defecaciones, vocalizaciones, peleas de pie, duración del tiempo de pie, duración del tiempo dedicado a caminar, latencia para entrar en áreas cerradas, número de veces que el animal entra en áreas cerradas, cantidad de tiempo en porciones cerradas / abiertas, número de transiciones entre brazos abiertos / cerrados. Las métricas se identificaron en función del trabajo publicado anteriormente15.
  5. Prueba 5: Prueba de sobretensión individual y la prueba de inicio de grupo
    1. Construir una arena (7,3 m W x 7,3 m L x 2,4 m H) que tenga una superficie sólida y uniforme libre de vegetación o estiércol, y dos sombrillas cerradas en los extremos opuestos de la arena(Figura 2). Los paraguas deben ser diseñados para que se abran repentinamente con solo pulsar un botón.
      1. Asegúrese de que los lados de la arena son sólidos o están cubiertos con madera contrachapada o tela de sombra para asegurarse de que el animal no puede ver fuera de la arena.
      2. Corte un agujero aproximadamente a la altura de la cabeza del ganado en lados opuestos de la arena para que el paraguas penetre a través.
    2. Monte una(s) cámara(s) de vídeo para capturar toda la arena. Encienda la cámara de vídeo y comience a grabar.
    3. Usando prácticas de manejo de bajo estrés, mueva un solo animal a la arena de pruebas. Para la prueba de abeto grupal introducir un pequeño grupo de aproximadamente cuatro animales.
    4. Después de que el(los) animal(s) haya estado en la arena durante 60 s, abra los dos paraguas simultáneamente.
    5. Deje el(los) animal(s) en la arena durante 4 minutos después de que los paraguas se hayan abierto.
    6. Limpie la arena de las pruebas de orina y heces entre las pruebas.
    7. Decodificar las grabaciones de vídeo para la frecuencia y latencia de los pasos, intentos de escape, tocar los paraguas, patadas, micciones, defecaciones, vocalizaciones, peleas de pie, duración del tiempo pasado de pie, pasos en los primeros 60 s de pruebas, y pasos en los años 60 después de que se abrieron los paraguas para cada animal. Las métricas se identificaron en función del trabajo publicado anteriormente16.
  6. Prueba 6: Prueba de campo abierto
    1. Construir una arena cuadrada (7,3 m W x 7,3 m L x 2,4 m H) que tenga una superficie de suelo sólida y uniforme libre de vegetación o estiércol. Los lados de la arena deben ser sólidos o cubiertos con madera contrachapada o tela de sombra para asegurarse de que el animal no puede ver fuera de la arena.
    2. Monte una(s) cámara(s) de vídeo para capturar toda la arena. Encienda las cámaras de vídeo y comience a grabar.
    3. Usando prácticas de manejo de bajo estrés, mueva un solo animal al centro de una sólida arena de pruebas de campo abierto lateral.
    4. Deje al animal en la arena durante 10 minutos.
    5. Después de 10 minutos, devolver el animal a su pluma de origen.
    6. Limpie la arena de prueba de la orina y las heces entre los animales.
    7. Decodificar las grabaciones de vídeo para la frecuencia y latencia al primer paso, intentos de escape, patadas, micción, defecación, vocalización, peleas de pie, duración del tiempo de pie, duración de la marcha, número de pasos dados, número de pasos dados durante los primeros 60 s de pruebas. Las métricas se identificaron en función de las obras publicadas anteriormente17,18,19.

3. Análisis estadístico

  1. Evalúe la repetibilidad entre pruebas e intrapruebas utilizando la correlación de Pearson (PROC CORR) y la fiabilidad calculada utilizando el alfa de Cronbach (PROC CORR). Realizar una validez de las variables de respuesta en relación con la ganancia diaria media (ADG) utilizando un análisis de regresión (PROC REG).
  2. Después de estandarizar las variables (PROC STANDARD), utilice un análisis de clúster (PROC VARCLUS) para identificar las relaciones entre las variables desde dentro y entre diferentes pruebas. Muchas de estas variables pueden ser retrocedidas contra las métricas de producción para identificar las relaciones relevantes para la producción entre el comportamiento del ganado durante estas pruebas y la productividad.

Resultados

El uso de estos resultados puede ayudar a caracterizar la responsabilidad conductual del ganado a diferentes tipos de estímulos, y esta información puede influir en las decisiones individuales de retención y selección de cría. En general, estas pruebas deben realizarse cuando los animales son jóvenes para minimizar el impacto de la experiencia previa en su comportamiento20. Las relaciones entre estas diferentes pruebas de comportamiento pueden ser predictivas de comportamientos en otras pruebas y con la productividad del animal. La repetibilidad de estas pruebas también varía, ya que algunas pruebas son relativamente consistentes con el tiempo, mientras que otras no lo son.

Para cada prueba, presentaremos la repetibilidad, validez y fiabilidad de las métricas recopiladas en esa prueba específica. Vamos a describir los pros y los contras de cada prueba a medida que los veamos y discutir qué circuito emocional puede ser evaluado. A continuación, presentaremos un análisis de componente de principio de ejemplo sobre el número de pasos realizados en todas las pruebas.

Velocidad de salida (EV)
EV puede disminuir ligeramente a medida que los animales envejecen, pero permanecerán relativamente estables9,10,21. Hubo una alta repetibilidad (R a 0,72; p < 0.0001) y la validez en relación con ADG dependía de las circunstancias (R2 a 0,12, p a 0,03). La fiabilidad era inaceptable (ICC n.o 0,41). La prueba EV tiene un corto tiempo de prueba, una variable de respuesta objetiva, es repetible y válida, pero requiere inversión en equipos, puede ser influenciada por la instalación de manipulación y la experiencia previa del evaluador, y tiene poca confiabilidad.
Circuito emocional: FEAR

Puntuación del lápiz (PS)
El PS tenía una repetibilidad baja (R a 0,35; p a 0,05) y su validez en relación con ADG dependía de las circunstancias (R2 a 0,12, p a 0,03). La fiabilidad era inaceptable (ICC n.o 0,33). La prueba PS tiene un corto tiempo de prueba y varios animales pueden ser evaluados simultáneamente. Sin embargo, es subjetivo. Puede ser influenciado por experiencias negativas previas a ser manejado por los seres humanos. Puede ser influenciado por la apariencia y el lenguaje corporal del evaluador y es arriesgado para el evaluador. Hay baja repetibilidad y fiabilidad.
Circuito emocional: PANIC

Puntuación de chute (CS)
La CS tenía una ligera repetibilidad (R a 0,15, p a 0,42) y era poco probable que su validez con relación con ADG fuera útil (R2 a -0,03, p a 0,67). La fiabilidad era deficiente (ICC 0,60). CS tiene un corto tiempo de prueba (10 s/animal), pero es una variable de respuesta subjetiva. Puede verse influenciado por el equipo/infraestructura y la experiencia previa del evaluador. Si el sistema hidráulico es demasiado apretado, puede causar una vocalización y cambiar la cantidad de tracción de la puerta. Las experiencias negativas previas con la instalación pueden inflar artificialmente las puntuaciones. A medida que los animales envejecen o más pesados, las puntuaciones disminuirán.
Circuito emocional: RAGE

Relaciones entre EV, PS, CS y ADG
La Figura 3 ilustra las relaciones entre estas cuatro variables. A medida que Aumentaba el ADG, EV (FEAR; R -0,41; p - 0,02) y PS (PANIC; R -0,42; p a 0,02) disminuyó. No se observó ninguna relación entre ADG y CS (RAGE). Se observó una relación positiva (R a 0,45; p a 0,01) entre PS (PANIC) y EV (FEAR). No se observó ninguna relación entre CS (RAGE) y EV ni entre CS (RAGE) y PS (PANIC).

Laberinto Cero Bovina (BZM)
Las respuestas conductuales en el BZM (SEEKING, PANIC) se presentan en el Cuadro 4. Debido a que esta prueba no es repetible22, el comportamiento del ganado durante las pruebas repetidas puede no ser un indicador preciso de la responsividad del ganado a un estímulo inmediato, pero puede ser más indicativo de un estado afectivo del núcleo (por ejemplo, ansiedad).

Una serie de pasos tenían una repetibilidad alta (R - 0,71, p - 0,005). El número de peleas de pie (R -0,61) y la latencia de la primera pelea de pie (R a 0,61) fueron métricas válidas para EV solo durante la prueba inicial. El tiempo total de espera durante la primera prueba fue una métrica válida para ADG. Varios pasos tenían una fiabilidad inaceptable (ICC 0,42). El BZM tiene varios pasos repetibles. La duración del tiempo de permanencia es una métrica válida para ADG y el comportamiento de pie puede ser un proxy para EV y ADG. Se evalúa una amplia gama de variables. El comportamiento del ganado se observa sin interferencia humana. Las métricas de respuesta son objetivas. Sin embargo, es intensivo en recursos, tiempo y mano de obra para construir el laberinto y llevar a cabo la prueba (10 min/animal solo para pruebas), y requiere decodificación de vídeo.
Circuito emocional: SEEKING, PANIC

Prueba individual de inicio
Aunque la prueba de sobrearranque es repetible, el ganado se comportará de manera diferente durante la prueba de sobresnivel cuando se evalúe individualmente en comparación con cuando están en un grupo23. Durante la prueba de apretón individual, el ganado puede experimentar estrés de aislamiento; por lo tanto, la activación de los sistemas PANIC y SEEKING puede anular cualquier activación del sistema FEAR. El número de pasos (R a 0,62, p a 0,0008) y el número de pasos dentro de los primeros 60 s después de que se abra el paraguas (R a 0,60, p a 0,001) tuvo una repetibilidad moderada. Es poco probable que la validez en relación con ADG sea un indicador útil (R2 a 0,07) de ADG. Varios pasos (ICC -0,06) para todo el período de prueba tuvieron una fiabilidad inaceptable. Sin embargo, el número de pasos dentro de los primeros 60 s después de la apertura del paraguas (ICC 0,70) tenía una fiabilidad aceptable.

La prueba de onbeto individual tiene varias métricas que son repetibles y confiables, y se evalúa una amplia gama de variables. El comportamiento del ganado se observa sin interferencia humana. Las métricas de respuesta son objetivas. Sin embargo, es intensivo en recursos, tiempo y mano de obra para construir el laberinto y llevar a cabo la prueba (5 min/animal únicamente para pruebas). Requiere decodificación de vídeo y puede ser confundido por el estrés de aislamiento.
Circuito emocional para la prueba de sobretensión individual: PANIC, SEEKING
Circuito emocional para la prueba de sobrevuelo en grupo: FEAR

Prueba de campo abierto
El número de pasos (R - 0,67, P - 0,0001) tenía una repetibilidad moderada. Su validez con relación con ADG se ve comprometida porque es poco probable que sean útiles varios pasos (R2 a 0,03). Una serie de pasos (ICC 0,26) tenían una fiabilidad inaceptable. La prueba de campo abierto tiene una amplia gama de variables evaluadas. Algunos pasos durante la prueba son repetibles. El comportamiento del ganado se observa sin interferencia humana. Las métricas de respuesta son objetivas. Sin embargo, es intensivo en recursos, tiempo y mano de obra para construir el laberinto y llevar a cabo la prueba (10 min/animal únicamente para pruebas), y requiere decodificación de vídeo.
Circuito emocional: PANIC, SEEKING

Análisis multivariados
Los análisis de clústeres identificaron tres clústeres principales (FEAR, RAGE y PANIC/SEEKING) en los datos(Figura 4). El número de pasos en la prueba de inicio de grupo (FEAR) agrupado con ADG y EV (FEAR). El número de pasos en la prueba BZM (PANIC/SEEKING), OFT (PANIC/SEEKING) y la prueba de onbelo individual (PANIC/SEEKING) se agruparon. CS (RAGE) no se cluster con ninguna de las otras variables.

Sistema emocionalPrueba de comportamiento propuesta para detectar la activación del sistema
Buscandoprueba de campo abierto, prueba de objeto novedoso, laberinto cero bovino, puntuación de pluma
Lujuriaevaluación de la libido
Cuidadocomportamiento materno, angustia en torno al destete
JugarTbd
Miedoprueba de sobrearranque, velocidad de salida
Rabiapuntuación de paracaídas, protección contra la descendencia
PÁNICO/DOLORprueba de aislamiento social, laberinto cero bovino, puntuación de pluma

Tabla 1: Evaluaciones conductuales que pueden identificar la activación de diferentes sistemas emocionales dentro del cerebro.

PuntuaciónEtiquetaDescripción
1DócilLigera disposición. Suave y fácil de manejar. Se para y se mueve lentamente durante el procesamiento. Sin perturbaciones, asentados, algo aburrido. No tira de la puerta de la cabeza cuando está en el paracaídas. Sale del paracaídas con calma
2InquietoMás silencioso que el promedio, pero puede ser obstinado durante el procesamiento. Puede tratar de retirarse del paracaídas o retirarse de la puerta principal. Un poco de golpe de cola. Sale del paracaídas con prontitud.
3NerviosoEl temperamento típico es manejable, pero nervioso e impaciente. Una cantidad moderada de lucha, movimiento y movimiento de la cola. Repetidamente empujando y tirando de la puerta. Sale del paracaídas enérgicamente.
4Vuelo (salvaje)Salta y fuera de control, se estremece y lucha violentamente. Puede gritar y espuma en la boca. Frantically corre la línea de la cerca y puede saltar cuando se escriben individualmente. Exhibe larga distancia de vuelo y sale de la rampa salvajemente.
5AgresivoPuede ser similar a la puntuación 4, pero con un comportamiento agresivo añadido, miedo, agitación extrema y movimiento continuo que puede incluir saltar y gritar mientras está en el paracaídas. Sale del conducto frenéticamente y puede exhibir un comportamiento de ataque cuando se maneja solo.
6Muy agresivoTemperamento extremadamente agresivo. Golpea o ataca salvajemente cuando se limita en lugares pequeños y estrechos. Comportamiento de ataque pronunciado.

Tabla 2: Descripción del comportamiento del ganado como evaluado para las puntuaciones de chute (Federación de Mejora de la Carne).

PuntuaciónEtiquetaDescripción
1No agresivo (dócil)Camina lentamente, puede ser abordado de cerca por los seres humanos, no excitado por los seres humanos o las instalaciones
2Ligeramente agresivoCorre a lo largo de las vallas, se paraen en la esquina si los seres humanos se mantienen alejados, puede caminar cerca
3Moderadamente agresivoCorre a lo largo de las vallas, la cabeza hacia arriba y correrá si los seres humanos se acercan, se detiene antes de golpear las puertas y las vallas, evita a los seres humanos
4AgresivoCarreras, estancias en la parte trasera del grupo, cabeza alta y muy consciente de los seres humanos, puede correr en cercas y puertas incluso con cierta distancia, probablemente se encontrará con cercas si solo en pluma
5Muy agresivoEmocionado, corre hacia las vallas, atropella a los humanos y cualquier otra cosa en el camino, "loco"

Tabla 3: Descripción del comportamiento del ganado como evaluado para Pen Score (Beef Improvement Federation).

Frecuencia del rendimiento del comportamientoMedia: SEMMax-Min
Pasos (recuento)244,11 a 29,19594 - 34
Intentos de escape (recuento)9 x 1,4829 - 0
Patadas (cuenta)8,67 á 1,1725 - 1
Urinaciones (recuento)0,32 á 0,133 - 0
Defecación (recuento)1 a 0,296 - 0
Vocalizaciones (recuento)0,96 á 0,36 - 0
Peleas de pie (recuento)10,61 a 1,0625 - 0
Duración del tiempo de pie (s)200,23 a 22,59456.32 - 0
Pasos (recuento) durante los primeros 60 segundos de prueba32,18 a 5,31106 - 0
Latencia para realizar comportamiento después de entrar en el Laberinto Cero BovinaMedia: SEMMax-Min
Latencia al primer paso (s)18,32 a 8,36228.7 - 0.03
Latencia al primer intento de escape (s)165,67 a 38,31600 - 1.6
Latnecy al cambio de primera dirección (s)76,05 a 14,43290.96 - 2.87
Latencia hasta la primera micción (s)520,31 a 31,64600 - 42.3
Latencia hasta la primera defecación (s)325,63 a 52,13600 - 0
Latencia a la primera vocalización (s)437,03 a 45,69600 - 1.7
Latencia hasta el primer pelea de pie (s)68,72 a 23,6600 - 0.54

Tabla 4: Frecuencia y latencia para realizar los comportamientos observados mientras el ganado está en el Laberinto Cero de Bovino.

Prueba individual de inicioPrueba de inicio de grupo
Frecuencia de comportamiento durante la pruebaMedia: SEMMax-MinMedia: SEMMax-Min
Hora en la que se abren los paraguas63,27 a 0,3568.34 - 60.0961,2 a 0,0862.16 - 60.33
Pasos (recuento)318,5 a 37,52948 - 65126,72 a 12,68312 - 25
Intento de escape (recuento)0 a 00 - 00 a 00 - 0
Paraguas de toques (cuenta)2,27 a 0,5311 - 00,03 a 0,031 - 0
Patadas (cuenta)0,16 a 0,093 - 00 a 00 - 0
Urinaciones (recuento)0,19 a 0,071 - 00,13 a 0,072 - 0
Defecación (recuento)0,72 a 0,123 - 00,72 á 0,153 - 0
Vocalizaciones (recuento)0,44 a 0,2910 - 00,03 a 0,031 - 0
Peleas de pie (recuento)7,91 a 0,5615 - 08,66 a 0,5214 - 3
Duración de pie (sonds)140,87 a 13,77316.25 - 0188,94 a 9,91299 - 64.74
Pasos en los primeros 60 segundos de prueba (recuento)62,44 a 8,92248 - 633,84 a 3,1181 - 6
Pasos en los 60 segundos después de la apertura de los paraguas (cuenta)72,52 a 10,1295 - 627,09 a 3,7692 - 0
Prueba individual de inicioPrueba de inicio de grupo
Latencia para realizar comportamientosMedia: SEMMax-MinMedia: SEMMax-Min
Latencia al primer paso (s)4,14 x 1,4636.98 - 0.112,61 a 0,8828.65 - 0.11
Latencia al primer intento de escape (s)----
Latencia al primer toque del paraguas (s)94,79 a 14,74282.84 - 11.64157,76 a 157,76157.76 - 157.755
Latencia hasta la primera patada (s)137,29 a 16,78167.2 - 93.47--
Latencia hasta la primera micción (s)135,47 a 38,38293.79 - 29.7452,87 a 9,3969.66 - 37.17
Latencia hasta la primera defecación (s)104,18 a 23271.98 - 3.3562,44 a 13,74196.76 - 15.11
Latencia a la primera vocalización (s)67,32 a 41,27226.89 - 3.8368,15 a 0,0068.15 - 68.15
Latencia hasta el primer pelea de pie (s)26,52 a 7,1193.48 - 0.4411,43 a 1,7645.4 - 1.12
Latencia hasta el primer paso después de que se abra el paraguas (s)63,2 a 1,7784.19 - 6.3665,94 a 5,09167.34 - 6.96
Latencia para el primer intento de escape después de que se abra el paraguas (s)----
Latencia a los primeros toques del paraguas después de que los paraguas se abran (s)110,2 a 16,38282.84 - 11.64-157.76 – 0
Latencia hasta la primera patada después de que se abra el paraguas (s)137,29 a 16,78167.2 - 93.47--
Latencia hasta la primera micción después de que se abra el paraguas (s)152,34 a 40,79293.79 - 29.7467,94 á 1,7269.66 - 66.21
Latencia hasta la primera defecación después de que se abra el paraguas (s)160,57 a 26,49271.98 – 190,03 a 21,26196.76 - 17.39
Latencia hasta la primera vocalización después de que se abra el paraguas (s)100,91 a 44,77226.89 - 11.47-68.15 – 0
Latencia hasta la primera pelea de pie después de que se abra el paraguas (s)85,59 a 10,32297.33 - 1.2776,91 a 5,33182.69 - 15.47

Tabla 5: Frecuencia y latencia para realizar comportamientos observados mientras el ganado está en la prueba de ahoento individual y la prueba de ahoento de grupo.

Frecuencia de comportamientos durante la pruebaMedia: SEMMax-Min
Pasos (recuento)464,28 a 42,651607 - 91
Intentos de escape (recuento)0,06 a 0,042 - 0
Patadas (cuenta)0,16 a 0,062 - 0
Urinaciones (recuento)0,14 a 0,041 - 0
Defecación (recuento)0,44 a 0,082 - 0
Vocalizaciones (recuento)1,91 a 0,732 - 0
Peleas de pie (recuento)13,75 á 0,8440 - 4
Duración del tiempo de pie (s)294,94 a 17,85562.98 - 48.72
Pasos (recuento) durante los primeros 60 segundos de prueba69,36 á 7,72297 - 0
Latencia para realizar el comportamientoMedia: SEMMax-Min
Latencia al primer paso (s)5,9 x 2,42148.18 - 0.11
Latencia al primer intento de escape (s)357,81 a 158,26563.23 - 45.56
Latencia hasta la primera patada (s)355,95 a 53,7584.58 - 66.51
Latencia hasta la primera defecación (s)135,38 a 31,51486.29 - 1.98
Latencia a la primera vocalización (s)162,67 a 49,87742 - 8.8
Latencia hasta el primer pelea de pie (s)28,11 a 6,06255.97 - 0.35

Tabla 6: Frecuencia y latencia para realizar comportamientos observados mientras el ganado está en la prueba de campo abierto.

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Figura 1: Representación tridimensional del Laberinto Cero Bovina. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Figura 2: Representación tridimensional de la arena para la prueba de campo abierto, la puntuación del lápiz y la prueba de sobrepartida. Los círculos granates indican la colocación de paraguas solo para la prueba de sobres. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Figura 3: Las relaciones entre la velocidad de salida, la puntuación de la pluma, la puntuación del conducto y la productividad en Bos indicus influyeron en los novillos (n.o 32). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

figure-results-4
Figura 4: Análisis representativo del grupo de las respuestas conductuales del ganado a una variedad de pruebas de miedo. En esta figura, el número de pasos realizados durante el Laberinto Cero de Bovino (BZM), la Prueba de Inicio Individual, la Prueba de Campo Abierto (OFT) y la Prueba de Inicio de Grupo se evaluaron con la Puntuación de Chute, la Puntuación de Pluma, la Velocidad de Salida y la Ganancia Diaria Promedio. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Material Suplementario 1: Animales que se comportan en las diferentes partituras que se describen en el manuscrito. Haga clic aquí para ver este archivo (haga clic con el botón derecho para descargar).

Material Suplementario 2: Vídeo de lapso de tiempo de construcción del laberinto cero. Haga clic aquí para ver este archivo (haga clic con el botón derecho para descargar).

Discusión

Velocidad de salida y puntuación de tolva
Tanto el EV como el CS se evalúan mientras el animal está siendo procesado a través de un conducto de manipulación. Aunque el comportamiento del ganado para el EV y el CS se cuantifican durante el mismo escenario, las respuestas conductuales a estas dos pruebas no están relacionadas24. Esto sugiere que el escenario en el que el EV (por ejemplo, escapar de la restricción) y la CS (por ejemplo, la restricción duradera) son percibidos de manera diferente por el ganado, y posteriormente evaluar diferentes sistemas emocionales. El EV evalúa el comportamiento del ganado a medida que escapa de la restricción y, por lo tanto, se piensa para evaluar el sistema FEAR, mientras que el CS puede evaluar RAGE. El CS evalúa el comportamiento del ganado mientras se restringe en el conducto de manipulación (Tabla 2), y por lo tanto puede ser un buen proxy para el sistema emocional RAGE.

Se han llevado a cabo investigaciones sustanciales sobre la relación entre la EV y la producción, la salud y los rasgos de comportamiento. Si bien el EV puede verse influenciado por la experiencia previa de un animal, esta métrica objetiva puede ser eficaz en la cuantificación del sistema FEAR, ya que se han identificado relaciones sustanciales entre la EV y la salud, la productividad, la reproducción y el comportamiento. El ganado con EV más rápido ha reducido las tasas de crecimiento14, la mala calidad de la canal11,25, la función inmune reducida20, y mayores niveles de cortisol durante la manipulación10. Esta medida puede proporcionar información sobre el comportamiento en la pluma casera, ya que EV está correlacionados positivamente con los recuentos de pasos en la pluma de inicio13. Desde una perspectiva de manejo de animales, el ganado con EV más rápido es más difícil de manejar, presenta un mayor riesgo para los gestores de animales y puede influir en el comportamiento de los compañeros de rebaño. Si bien el EV puede ser una buena métrica para evaluar FEAR, no mide todos los sistemas emocionales. Por lo tanto, se requieren pruebas adicionales para evaluar todos los sistemas emocionales que influyen en la producción y el bienestar.

Puntuación de la pluma
El PS evalúa subjetivamente la voluntad del ganado de ser abordado por un humano (Tabla 3) y puede ser útil para evaluar el sistema PANIC. Sin embargo, el PS ha sido criticado por falta de objetividad, porque diferentes evaluadores pueden tener diferentes interpretaciones de comportamiento, y varias evaluaciones subjetivas han sufrido de mala confiabilidad entre tasadores26.

Prueba de inicio
La ansiedad está muy evolucionada en todas las especies de presas. Los altos niveles de FEAR ayudan a proteger al animal del dolor y activan los ejes simpatizantes-adrenales e hipotalámicos-hipófisis-adrenales como parte de la lucha o huida y la respuesta al estrés a un peligro percibido. La prueba de sobresnivel evalúa la respuesta de un animal a estímulos repentinos y novedosos, y se ha identificado como una medición eficaz en la identificación de las diferencias de comportamiento entre las diferentes cepas genéticas de cerdos27. La prueba de sobrevuelo puede ser eficaz en la evaluación de la sensibilidad y la reactividad del sistema simpatizante-adrenal, que tiene consecuencias relevantes para la producción cuando se activa y puede proporcionar información sobre el sistema FEAR.

Prueba de campo abierto
La OFT es la prueba más utilizada. La OFT fue diseñada originalmente para evaluar la audacia animal individual, o la voluntad de entrar en una arena abierta, un ambiente que puede ser percibido como peligroso y arriesgado para la supervivencia del animal. La OFT ha sido validada para especies que instintivamente buscan refugio y evitan espacios abiertos, como roedores, pollos y pavos16.

El ganado evolucionó para vivir en campos abiertos, por lo que la OFT puede no inducir las respuestas conductuales y fisiológicas asociadas con FEAR y puede ser más adecuada para evaluar el aislamiento social (PANIC/GRIEF) o la exploración (SEEKING). Además, la OFT evalúa animales individuales, y debido a que el ganado son animales de rebaño gregarios, la experiencia de la OFT puede estar provocando una respuesta emocional que no sea FEAR. El OFT carece de una fuerte correlación con otras pruebas FEAR y los resultados son difíciles de interpretar (es decir, muchos factores pueden conducir a la misma actividad). Por lo tanto, la OFT no se recomienda como prueba general FEAR para el ganadovacuno 16 y puede no proporcionar una comprensión completa de los sistemas FEAR en el ganado bovino. Sin embargo, la OFT puede ser una herramienta útil para cuantificar los sistemas PANIC o SEEKING en el ganado bovino.

El sistema SEEKING es esencial para que los animales adquieran los recursos necesarios para la supervivencia. Los altos niveles de SEEKING provocan una exploración entusiasta intensa y persistente, excitación apetitiva y anticipatoria, y aprendizaje. Este sistema puede resultar en locomoción hacia adelante ya que el animal está motivado para explorar su entorno. LA BÚSQUEDA puede desempeñar un papel en las emociones positivas y negativas; la búsqueda positiva puede generar un sentido de propósito, mientras que la SEEKING negativa puede dar lugar a comportamientos asociados con la seguridad28. Las vacas que pasaban más tiempo explorando y explorando una porción más grande de la gama (por ejemplo, una activación más fuerte de SEEKING) comieron más rápido mientras estaban en confinamiento, tenían terneros con pesos de destete más pesados, mayores concentraciones de cortisol durante el confinamiento, e intervalos posparto más cortos a29. Por lo tanto, el sistema SEEKING puede tener implicaciones de producción y bienestar. La identificación de animales con alta activación del sistema SEEKING puede ser más exitosa en entornos de amplio alcance donde la aptitud individual y reproductiva depende de la capacidad del animal para encontrar recursos y refugio. Sin embargo, los animales con alta activación del sistema SEEKING pueden experimentar mayores niveles de estrés y frustración durante el confinamiento.

Bovino Laberinto Cero
Las pruebas de uso común en la investigación biomédica que están diseñadas para evaluar la eficacia de la ansiedad y el desarrollo de fármacos antidepresivos en roedores son el laberinto elevado más (EPM) y el laberinto cero elevado (EZM)30. Estas pruebas explotan el comportamiento instintivo del roedor y su propensión natural a lugares oscuros y cerrados para cuantificar su disposición a explorar entornos que serían inherentemente temerosos o inducir ansiedad. Las métricas de estas pruebas pueden incluir la latencia para dejar el brazo oscurecido del laberinto, la duración del tiempo en los brazos abiertos y cerrados del laberinto, y el número de transiciones entre los dos ambientes durante el período de prueba, así como el comportamiento del animal (por ejemplo, vocalización, micción, defecación, intentos de escape) durante la prueba31.

El EPM y el EZM son pruebas bien validadas para cuantificar FEAR/ANXIETY en roedores15,,31. Se ha utilizado un EPM modificado para cuantificar la respuesta FEAR encerdos 32, pero no se ha utilizado en rumiantes. Sin embargo, el EPM ha sido criticado por su ambiguedad de interpretación con respecto al comportamiento en la plaza central del laberinto. Por lo tanto, el EZM fue diseñado para evaluar las mismas métricas que el EPM, pero permite la exploración ininterrumpida sin ambiguedad. Al identificar una prueba para evaluar FEAR/ANXIETY y SEEKING en bovinos, el EZM era un modelo lógico. El EZM es propicio para el comportamiento natural del ganado, ya que instintivamente se mueven en patrones circulares y tienen una propensión a regresar a las áreas de donde provienen.

Mediante la aplicación de principios similares al EZM con una inversa de interpretación, se ha desarrollado un Bovine Zero Maze33 para evaluar los sistemas FEAR, PANIC/GRIEF y SEEKING en el ganado bovino. El ganado evolucionó para vivir en espacios abiertos; por lo tanto, el ganado con una activación reducida de los sistemas FEAR y PANIC/GRIEF estará más dispuesto a pasar tiempo en las porciones abiertas de la BZM que las porciones oscurecidas del laberinto, tendrá menos probabilidades de entrar en las porciones cerradas del laberinto y realizará más intentos de escape.

Cuantificar el comportamiento del ganado a través de múltiples evaluaciones puede identificar relaciones emocionales complejas que pueden tener importancia económica, se miden fácilmente y se pueden incluir en los esfuerzos de selección de cría. Los circuitos emocionales de PLAY, LUST y CARE no fueron evaluados en este estudio.

Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Estamos agradecidos a los estudiantes del Laboratorio de Comportamiento y Bienestar Animal de la Universidad Texas A&M por su asistencia en la decodificación de grabaciones de video del comportamiento del ganado y al personal del Centro de Enseñanza e Investigación de Ciencias Animales por su asistencia con este proyecto. Este proyecto fue apoyado por el programa mini-Grant de Investigación Estudiantil de Graduado de Ciencias Animales de la Universidad de Texas A&M.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Temporizadores electrónicosFarmTek, Wylie, TX
Paneles de ganado PriefertPriefert Rodeo & Ranch Equipment, Mount Pleasant, TX, EE. UU.
tela desombra4less, San Bernardino, CA, EE. UUValla de pantalla de privacidad de alta resistencia en color negro
SILENCIADOR Commerical ProSilenciador Rampas hidráulicas, Stapleton, NE
ParaguasWinCraftModelo# A04852, Winona, Minnesota
Cámara de videoCanonCanon VIXIA HF R800 HD, Mellville, NY, EE. UU.
Parabrisas de. sólido

Referencias

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