Hier presenteren we een protocol om een verscheidenheid aan gedragstests uit te voeren bij runderen die zijn ontworpen om emoties te evalueren. Een batterij van gedragstests (open veldtest, schriktest, rund nul doolhof, exit snelheid, pen score, en parachute score) werden uitgevoerd om verschillende componenten van dierlijke temperament te evalueren.
Dierlijk temperament is complex en heeft gevolgen voor de productiviteit en de economische winstgevendheid. Het kwantificeren van de reactie van een dier op verschillende stimuli kan fokselecties vergemakkelijken en dieren identificeren die beter geschikt zijn voor specifieke beheersstrategieën. Er zijn meerdere tests ontwikkeld om het temperament van runderen te evalueren (bijvoorbeeld exitsnelheid, parachutescore, penscore, open veldtest, schriktest, rundnuldoolhof), maar elk van deze tests evalueert de reactie van het dier op verschillende stimuli (bijvoorbeeld isolatie, nieuwe omgeving, schrik, bereidheid om een afgesloten gebied binnen te gaan). Het temperament van runderen is in de loop der tijd relatief stabiel. Echter, de evaluatie van temperament heeft het potentieel om te worden beïnvloed door de huidige omstandigheden, eerdere ervaringen, en waarnemer bias. Veel van deze temperamenttests zijn verkeerd gecategoriseerd als vreestests en zijn ook gekritiseerd voor het zijn subjectief. Dit document biedt een kader voor het standaardiseren van gedragstests voor runderen en suggereert dat deze verschillende evaluaties verschillende aspecten van het algehele temperament van het dier beoordelen.
Dierlijk temperament is gekoppeld aan gedragskenmerken zoals verkennend gedrag en durf1,2 en kan consistentie vertonen in de tijd en in contexten3,4. Temperament bestaat echter uit meerdere emotionele systemen die samenwerken. Dieren ervaren fysieke en psychologische stressoren, en het evalueren van de emotionele reactie op beide soorten is een uitdaging. Emotionele toestand kan invloed hebben op hoe dieren prikkels waarnemen (bijvoorbeeld cognitieve bias), en is een essentieel onderdeel van dierenwelzijn5. Inzicht in hoe een individu zich zal gedragen in reactie op psychologische stressoren (bijvoorbeeld commingling, spenen, verandering in voorraadpersoon) zal dierbeheerders aanvullende selectiecriteria bieden bij het identificeren van dieren die de vaardigheden hebben om met psychologische stressoren om te gaan.
Emoties worden gecontroleerd door zeven kernaffectieve systemen in de hersenen (Tabel 1)6. Deze systemen omvatten vier die positieve emoties controleren: 1) SEEKING (exploratie), 2) LUST (seksuele opwinding), 3) CARE (nurturance), en 4) PLAY (sociale vreugde). Drie systemen controle negatieve emoties 1) ANGST (angst), 2) RAGE (woede), en 3) PANIEK / VERDRIET (scheiding nood). Deze affectieve systemen kunnen erfelijke7zijn, de winstgevendheid beïnvloeden en vormen een essentieel onderdeel van het dierenwelzijn.
Er is een batterij aan tests ontwikkeld om het temperament van runderen te evalueren (bijvoorbeeld de uitgangssnelheid, de parachutescore). Echter, de evaluatie van temperament heeft het potentieel om te worden beïnvloed door de huidige omstandigheden, eerdere ervaringen, en waarnemer bias. Terwijl veel van deze gedragsevaluaties algemeen worden bedoeld als angsttests, kunnen zij verschillende emotionele componenten van temperament buiten VREES kwantificeren. Bovendien maakt de variatie in de manier waarop deze tests zijn uitgevoerd vergelijkingen over verschillende evaluaties uitdagend. Zo is er een noodzaak om de relaties tussen deze gedragsevaluaties te begrijpen en een gestandaardiseerd protocol voor deze temperamentevaluaties te hebben.
Het doel van dit artikel is om visueel document de verschillende angst tests gebruikt voor vee; het soort gegevens te presenteren dat uit deze verschillende tests is gegenereerd; de herhaalbaarheid, validiteit en betrouwbaarheid van deze tests te evalueren; aantonen hoe u de relaties tussen het gedrag dat uit deze tests wordt vastgelegd, evalueren; en suggereren welk emotioneel circuit met elke test kan worden geëvalueerd.
Exit Velocity en Chute Score
De EV en de CS worden beide geëvalueerd terwijl het dier wordt verwerkt door middel van een handling chute. Hoewel het gedrag van runderen voor zowel de EV als de CS tijdens hetzelfde scenario wordt gekwantificeerd, zijn gedragsreacties op deze twee tests niet gerelateerd24. Dit suggereert dat het scenario waarin de EV (bijvoorbeeld ontsnappen aan terughoudendheid) en de CS (bv. blijvende terughoudendheid) door vee anders kunnen worden ervaren en vervolgens verschillende emotionele systemen kunnen evalueren. De EV evalueert het gedrag van vee als ze ontsnappen aan terughoudendheid en wordt daarom gedacht aan de FEAR-systeem te evalueren, terwijl de CS kan evalueren RAGE. De CS evalueert het gedrag van vee, terwijl wordt beperkt in de behandeling parachute (Tabel 2), en kan dus een goede proxy voor de RAGE emotionele systeem.
Er is uitgebreid onderzoek gedaan naar de relatie tussen EV en productie, gezondheid en gedragskenmerken. Hoewel EV kan worden beïnvloed door de eerdere ervaring van een dier, kan deze objectieve statistiek effectief zijn bij het kwantificeren van het FEAR-systeem, omdat substantiële relaties tussen EV en gezondheid, productiviteit, fokkerij en gedrag zijn geïdentificeerd. Runderen met een snellere EV hebben verlaagde groeipercentages14, slechte karkas kwaliteit11,25, verminderde immuunfunctie20, en hogere cortisol niveaus tijdens de behandeling10. Deze meting kan informatie geven over het gedrag in de thuispen, omdat EV positief gecorreleerd is met staptellingen in de thuispen13. Vanuit het oogpunt van dierbeheer zijn runderen met een snellere EV moeilijker te hanteren, vormen ze een groter risico voor dierenbeheerders en kunnen ze het gedrag van kuddegenoten beïnvloeden. Hoewel EV een goede statistiek kan zijn voor het evalueren van FEAR, meet het niet alle emotionele systemen. Daarom zijn aanvullende tests nodig om alle emotionele systemen te evalueren die de productie en het welzijn beïnvloeden.
Penscore
De PS evalueert subjectief de bereidheid van het vee om door een mens te worden benaderd (tabel 3) en kan nuttig zijn bij de evaluatie van het PANIC-systeem. Echter, de PS is bekritiseerd wegens gebrek aan objectiviteit, omdat verschillende beoordelaars verschillende interpretaties van gedrag kunnen hebben, en verschillende subjectieve evaluaties hebben geleden onder slechte inter-rater betrouwbaarheid26.
Schriktest
Angst is sterk geëvolueerd in alle prooisoorten. Hoge niveaus van ANGST helpen het dier te beschermen tegen pijn en activeert de sympatho-bijnier en hypothalamisch-hypofyse-bijnier-bijnier assen als onderdeel van de strijd of vlucht en stress reactie op een waargenomen gevaar. De schriktest evalueert de reactie van een dier op plotselinge, nieuwe stimuli en is geïdentificeerd als een effectieve meting bij het identificeren van gedragsverschillen tussen verschillende genetische stammen van varkens27. De schriktest kan effectief zijn bij het evalueren van de gevoeligheid en reactiviteit van het sympatho-bijniersysteem, dat productierelevante gevolgen heeft wanneer het wordt geactiveerd en inzicht kan geven in het FEAR-systeem.
Veldtest openen
De OFT is de meest gebruikte test. De OFT werd oorspronkelijk ontworpen om individuele dierlijke durf te evalueren, of de bereidheid om een open arena te betreden, een omgeving die kan worden gezien als gevaarlijk en riskant voor de overleving van het dier. De OFT is gevalideerd voor soorten die instinctief onderdak zoeken en te voorkomen dat open ruimtes, zoals knaagdieren, kippen en kalkoenen16.
Vee geëvolueerd om te leven in open velden, dus de OFT kan niet leiden tot de gedrags-en fysiologische reacties in verband met ANGST en kan beter geschikt zijn voor het evalueren van sociaal isolement (PANIEK / VERDRIET) of exploratie (ZOEKEN). Verder evalueert de OFT individuele dieren, en omdat runderen kuddedieren zijn, kan de ervaring van de OFT een andere emotionele reactie oproepen dan ANGST. De OFT mist een sterke correlatie met andere FEAR-tests en de resultaten zijn moeilijk te interpreteren (d.w.z. veel factoren kunnen tot dezelfde activiteit leiden). Daarom wordt het OFT niet aanbevolen als een algemene FEAR-test voor runderen16 en biedt het mogelijk geen volledig inzicht te geven in de FEAR-systemen bij runderen. De OFT kan echter een nuttig instrument zijn bij het kwantificeren van de PANIC- of DE SEEKING-systemen bij runderen.
Het SEEKING-systeem is essentieel voor dieren om de middelen te verwerven die nodig zijn om te overleven. Hoge ZOEKniveaus provoceren intense, aanhoudende enthousiaste verkenning, appetitive en anticiperende opwinding, en leren. Dit systeem kan resulteren in voorwaartse beweging als het dier is gemotiveerd om zijn omgeving te verkennen. ZOEKEN kan een rol spelen in zowel positieve als negatieve emoties; positief ZOEKEN kan leiden tot een gevoel van doel, terwijl negatieve zoeken kan resulteren in gedrag in verband met veiligheid28. Koeien die meer tijd besteedden aan het verkennen en verkend een groter deel van het bereik (bijvoorbeeld een sterkere activering van ZOEKEN) aten sneller tijdens de opsluiting, hadden kalveren met zwaardere spenen gewichten, hogere cortisol concentraties tijdens de opsluiting, en kortere postpartum intervallen tot estrus29. Daarom kan het SEEKING-systeem gevolgen hebben voor de productie en het welzijn. Het identificeren van dieren met een hoge activering van het SEEKING-systeem kan succesvoller zijn in uitgebreide omgevingen waar individuele en reproductieve geschiktheid afhankelijk is van het vermogen van het dier om hulpbronnen en beschutting te vinden. Dieren met een hoge activering van het SEEKING-systeem kunnen echter hogere niveaus van stress en frustratie ervaren tijdens de opsluiting.
Rundernuldoolhof
Veelgebruikte tests in biomedisch onderzoek die zijn ontworpen om de werkzaamheid van anti-angst en anti-depressivisten medicijnontwikkeling bij knaagdieren te evalueren zijn de verhoogde plus doolhof (EPM) en de verhoogde nul doolhof (EZM)30. Deze tests maken gebruik van het instinctieve gedrag van het knaagdier en zijn natuurlijke neiging tot donkere, gesloten plaatsen om hun bereidheid te kwantificeren om omgevingen te verkennen die inherent angstig zouden zijn of angst zouden veroorzaken. Statistieken van deze tests kunnen de latentie omvatten om de verduisterde arm van het doolhof te verlaten, de duur van de tijd in de open en gesloten armen van het doolhof, en het aantal overgangen tussen de twee omgevingen tijdens de testperiode, evenals het gedrag van het dier (bijvoorbeeld vocalisatie, urineren, ontlasting, ontsnappingspogingen) tijdens de test31.
De EPM en de EZM zijn beide goed gevalideerde tests voor het kwantificeren van ANGST/ANGST bij knaagdieren15,31. Een gemodificeerde EPM is gebruikt om de FEAR-respons bij varkens32 te kwantificeren, maar is niet gebruikt bij herkauwers. Echter, de EPM is bekritiseerd voor zijn dubbelzinnigheid van interpretatie met betrekking tot gedrag in het centrale plein van het doolhof. Daarom is de EZM ontworpen om dezelfde statistieken als de EPM te evalueren, maar maakt ononderbroken verkenning zonder dubbelzinnigheid mogelijk. Bij het identificeren van een test om ANGST/ANGST en ZOEKEN bij runderen te evalueren, was de EZM een logisch model. De EZM is bevorderlijk voor het natuurlijke gedrag van vee, omdat ze instinctief bewegen in cirkelvormige patronen en hebben een neiging om terug te keren naar de gebieden waar ze vandaan kwamen.
Door principes toe te passen die vergelijkbaar zijn met de EZM met een inverse van interpretatie, is een Bovine Zero Maze33 ontwikkeld om de FEAR, PANIC/GRIEF en SEEKING systemen bij runderen te evalueren. Vee evolueerde om te leven in open ruimtes; daarom zal vee met verminderde activering van de ANGST en PANIEK / VERDRIET systemen meer bereid zijn om tijd door te brengen in de open delen van de BZM dan de verduisterde delen van het doolhof, zal minder kans om de gesloten delen van het doolhof in te voeren, en zal meer ontsnappingspogingen uit te voeren.
Het kwantificeren van veegedrag in meerdere evaluaties kan complexe emotionele relaties identificeren die economische betekenis kunnen hebben, gemakkelijk kunnen worden gemeten en kunnen worden opgenomen in de inspanningen voor de selectie van de fokkerij. De emotionele circuits van PLAY, LUST en CARE werden in deze studie niet geëvalueerd.
The authors have nothing to disclose.
We zijn de studenten van het Animal Behavior and Welfare Laboratory van de Texas A&M University dankbaar voor hun hulp bij het decoderen van video-opnames van veegedrag en aan het personeel van het Animal Science Teaching and Research Center voor hun hulp bij dit project. Dit project werd ondersteund door de Texas A & M University Department of Animal Science Graduate Student Research Mini-Grant programma.
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 |