Här presenterar vi ett protokoll för att genomföra en mängd olika beteendetester hos nötkreatur som har utformats för att utvärdera känslor. Ett batteri av beteendetester (öppet fälttest, startle test, nötkreatur noll labyrint, utgång hastighet, penna poäng och ränna poäng) genomfördes för att utvärdera olika komponenter av djur temperament.
Djurtemperitet är komplext och har konsekvenser för produktiviteten och den ekonomiska lönsamheten. Att kvantifiera ett djurs svar på olika stimuli kan underlätta urval av avel och identifiera djur som är bättre lämpade för specifika förvaltningsstrategier. Flera tester har utvecklats för att utvärdera boskapstemperest (t.ex. utgångshastighet, ränna poäng, penna poäng, öppet fält test, startle test, nötkreatur noll labyrint), men var och en av dessa tester utvärderar djurets svar på olika stimuli (t.ex. isolering, ny miljö, skrämma, vilja att komma in i ett slutet område). Boskap temperament har observerats vara relativt stabil över tiden. Utvärderingen av temperament har dock potential att påverkas av nuvarande förhållanden, tidigare erfarenheter och observatörsbias. Många av dessa temperament tester har felaktigt kategoriseras som rädsla tester och har också kritiserats för att vara subjektiva. Detta dokument ger en ram för att standardisera beteendetester för nötkreatur och föreslår att dessa olika utvärderingar bedöma olika aspekter av djurets övergripande temperament.
Djur temperament har kopplats till beteendemässiga egenskaper såsom undersökande beteende och djärvhet1,2 och kan uppvisa konsekvens över tiden och över sammanhang3,4. Men temperament består av flera känslomässiga system som arbetar tillsammans. Djur upplever fysiska och psykiska stressfaktorer, och utvärdera den känslomässiga reaktionen på båda typerna är utmanande. Emotionellt tillstånd kan påverka hur djur uppfattar stimuli (t.ex. kognitiv bias) och är en kritisk komponent i djurens välbefinnande5. Att förstå hur en individ kommer att bete sig som svar på psykiska stressfaktorer (t.ex. kommingling, avvänjning, förändring i djurförvaltarna ytterligare urvalskriterier när de identifierar djur som har kompetens att hantera psykiska stressfaktorer.
Känslor styrs av sju centrala affektiva system i hjärnan (tabell 1)6. Dessa system inkluderar fyra som styr positiva känslor: 1) SÖKER (utforskning), 2) LUST (sexuell spänning), 3) CARE (nurturance), och 4) PLAY (social glädje). Tre system styr negativa känslor 1) FEAR (ångest), 2) RAGE (ilska), och 3) PANIC / GRIEF (separation nöd). Dessa affektiva system kan vara ärftliga7,påverka lönsamheten, och är en viktig del av djurens välbefinnande.
Ett batteri av tester har utvecklats för att utvärdera boskap temperament (t.ex. utgångshastighet, ränna poäng). Utvärderingen av temperament har dock potential att påverkas av nuvarande förhållanden, tidigare erfarenheter och observatörsbias. Medan många av dessa beteendemässiga utvärderingar brukar kallas rädsla tester, de kan kvantifiera olika känslomässiga komponenter av temperament än rädsla. Dessutom gör variationen i hur dessa tester har genomförts jämförelser mellan olika utvärderingar utmanande. Således finns det ett behov av att förstå relationerna mellan dessa beteendemässiga utvärderingar samt ha ett standardiserat protokoll för dessa temperament utvärderingar.
Målet med denna artikel är att visuellt dokumentera de olika skräcktester som används för nötkreatur; presentera vilken typ av data som har genererats från dessa olika tester, utvärdera dessa testers repeterbarhet, giltighet och tillförlitlighet, visa hur du utvärderar relationerna mellan de beteenden som fångas upp från dessa tester; och föreslå vilken känslomässig krets som skulle kunna utvärderas med varje test.
Exit Velocity och ränna Betyg
Ev och CS utvärderas båda medan djuret bearbetas genom en hanteringsränna. Även om nötkreatur beteende för både EV och CS kvantifieras under samma scenario, beteendemässiga svar på dessa två tester är inte relaterade24. Detta tyder på att det scenario där ev (t.ex. att fly från återhållsamhet) och CS (t.ex. varaktig återhållsamhet) bedöms på olika sätt av nötkreatur och därefter utvärdera olika emotionella system. EV utvärderar beteendet hos nötkreatur som de flyr från återhållsamhet och är därför tänkt att utvärdera FEAR systemet medan CS kan utvärdera RAGE. CS utvärderar beteendet hos nötkreatur samtidigt som den hålls tillbaka i hanteringsrännan (tabell 2), och kan därför vara en bra proxy för RAGE känslomässiga systemet.
Omfattande forskning har bedrivits om förhållandet mellan EV och produktion, hälsa och beteendemässiga egenskaper. Medan EV kan påverkas av ett djurs tidigare erfarenheter, kan detta objektiva mått vara effektivt för att kvantifiera FEAR-systemet, eftersom betydande samband mellan EV och hälsa, produktivitet, avel och beteende har identifierats. Nötkreatur med snabbare EV har minskat tillväxttakten14,dålig slaktkropp kvalitet11,,25,nedsatt immunförsvar20,och högre kortisolnivåer under hantering10. Denna mätning kan ge information om beteende i hempennan, eftersom EV är positivt korrelerad med steg räknas i hem penna13. Ur ett djurhanteringsperspektiv, nötkreatur med snabbare EV är svårare att hantera, utgör större risk för djur chefer, och kan påverka beteendet hos besättningen-kompisar. Medan EV kan vara ett bra mått för att utvärdera RÄDSLA, mäter det inte alla känslomässiga system. Därför krävs ytterligare tester för att utvärdera alla de emotionella system som påverkar produktion och välfärd.
Penna Betyg
PS utvärderar subjektivt boskapens vilja att kontaktas av en människa (tabell 3) och kan vara användbart vid utvärderingen av PANIC-systemet. Emellertid har PS kritiserats för brist av objectivity, därför att olika utvärderare kan ha olika tolkningar av uppförande, och flera subjektiva utvärderingar har led från dålig inter-rater pålitlighet26.
Startle Test
Ångest är högt utvecklats i alla bytesarter. Höga nivåer av rädsla hjälpa till att skydda djuret från smärta och aktiverar sympatho-adrenal och hypotalamus-hypofys-adrenal axlar som en del av kampen eller flykt och stress svar på en upplevd fara. Startletestet utvärderar ett djurs svar på plötsliga, nya stimuli, och har identifierats som en effektiv mätning för att identifiera beteendemässiga skillnader mellan olika genetiska stammar av svin27. Startletestet kan vara effektivt vid utvärdering av känsligheten och reaktiviteten hos sympatho-adrenal-systemet, som har produktionsrelevanta konsekvenser när det aktiveras och kan ge insikt i FEAR-systemet.
Öppna fälttest
OFT är det vanligaste testet. OFT var ursprungligen utformad för att utvärdera enskilda djur djärvhet, eller vilja att komma in i en öppen arena, en miljö som kan uppfattas som farlig och riskabelt för djurets överlevnad. OFT har validerats för arter som instinktivt söker skydd och undvika öppna ytor, såsom gnagare, kycklingar och kalkoner16.
Nötkreatur utvecklats för att leva i öppna fält, alltså OFT kan inte framkalla beteendemässiga och fysiologiska reaktioner i samband med rädsla och kan vara bättre lämpade att utvärdera social isolering (PANIK / SORG) eller prospektering (SÖKER). Vidare utvärderar OFT enskilda djur, och eftersom nötkreatur är sällskapliga flockdjur, kan erfarenheten av OFT framkalla en annan känslomässig reaktion än rädsla. OFT saknar en stark korrelation med andra FEAR-tester och resultaten är svåra att tolka (dvs. många faktorer kan leda till samma aktivitet). Därför rekommenderas OFT inte som ett allmänt FEAR-test för nötkreatur16 och får inte ge en heltäckande förståelse av FEAR-systemen hos nötkreatur. OFT kan dock vara ett användbart verktyg för att kvantifiera antingen PANIC eller SEEKING-systemen hos nötkreatur.
SEEKING-systemet är nödvändigt för att djuren ska kunna få de resurser som behövs för att överleva. Höga SEEKING nivåer provocera intensiv, ihållande entusiastisk utforskning, aptitretande och föregripande spänning, och lärande. Detta system kan resultera i framåt förflyttning som djuret är motiverat att utforska sin omgivning. SÖKER kan spela en roll i både positiva och negativa känslor; positiv söker kan framkalla en känsla av syfte medan negativa söker kan resultera i beteenden i samband med säkerhet28. Kor som tillbringade mer tid att utforska och utforskade en större del av intervallet (t.ex. starkare aktivering av SÖKER) åt snabbare medan i fångenskap, hade kalvar med tyngre avvänjning vikter, högre kortisol koncentrationer under förlossningen, och kortare postpartum intervall till estrus29. Därför kan SEEKING-systemet få produktions- och välfärdskonsekvenser. Identifiera djur med hög aktivering av SÖKER systemet kan vara mer framgångsrik i omfattande olika miljöer där individuella och reproduktiva lämplighet är beroende av djurets förmåga att hitta resurser och skydd. Djur med hög aktivering av SEEKING-systemet kan dock uppleva högre nivåer av stress och frustration under inneslutning.
Nötkreatur Noll Maze
Vanliga tester inom biomedicinsk forskning som är utformade för att utvärdera effekten av ångestdämpande och anti-depressiva läkemedelsutveckling hos gnagare är den förhöjda plus labyrinten (EPM) och den förhöjda nolllabyrinten (EZM)30. Dessa tester utnyttja instinktiva beteende gnagare och dess naturliga benägenhet för mörka, slutna platser för att kvantifiera deras vilja att utforska miljöer som skulle vara till sin natur rädd eller framkalla ångest. Mått från dessa tester kan inkludera latensen att lämna den mörka armen av labyrinten, varaktighet av tid i den öppna och slutna armar i labyrinten, och antalet övergångar mellan de två miljöerna under testperioden samt beteendet hos djuret (t.ex. vocalization, urinering, avföring, flyktförsök) under testet31.
EPM och EZM är båda väl validerade tester för att kvantifiera RÄDSLA /ÅNGEST hos gnagare15,31. Ett modifierat EPM har använts för att kvantifiera FEAR-svaret hos svin32 men har inte använts i idisslare. EPM har dock kritiserats för sin tvetydighet tolkning om beteende i den centrala torget i labyrinten. Därför har EZM utformats för att utvärdera samma mått som EPM men tillåter oavbruten utforskning utan tvetydighet. När du identifierar ett test för att utvärdera RÄDSLA / ÅNGEST och söker hos nötkreatur, ezm var en logisk modell. EZM bidrar till boskapens naturliga beteende, eftersom de instinktivt rör sig i cirkulära mönster och har en benägenhet att återvända till de områden från vilka de kom.
Genom att tillämpa principer som liknar EZM med en invers av tolkning, en Bovin Zero Maze33 har utvecklats för att utvärdera rädsla, panik / sorg, och söker system hos nötkreatur. Nötkreatur utvecklats för att leva i öppna utrymmen; Därför kommer nötkreatur med minskad aktivering av FEAR och PANIC / GRIEF system vara mer villiga att spendera tid i de öppna delarna av BZM än de mörka delarna av labyrinten, kommer att vara mindre benägna att komma in i den slutna delar av labyrinten, och kommer att utföra fler flyktförsök.
Kvantifiera boskap beteende över flera utvärderingar kan identifiera komplexa känslomässiga relationer som kan ha ekonomisk betydelse, är lätta att mäta, och kan ingå i avel urval insatser. De känslomässiga kretsarna i PLAY, LUST och CARE utvärderades inte i denna studie.
The authors have nothing to disclose.
Vi är tacksamma mot studenterna i Animal Behavior and Welfare Laboratory vid Texas A & M University för deras hjälp med avkodning videoinspelningar av boskap beteende och personalen vid Animal Science Teaching and Research Center för deras hjälp med detta projekt. Detta projekt stöddes av 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 |