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Sciences du comportement

가축의 다양한 정서적 회로를 평가하기 위해 전통적인 공포 테스트의 사용

Published: April 22, 2020
doi:
10.3791/60641
, ,
1Animal Behavior & Welfare Laboratory, Department of Animal Science,Texas A&M University, 2Department of Animal Sciences,Colorado State University

Summary

여기에서는 감정을 평가하도록 설계된 가축의 다양한 행동 테스트를 수행하는 프로토콜을 제시합니다. 행동 테스트 (오픈 필드 테스트, 깜짝 테스트, 소 제로 미로, 출구 속도, 펜 점수 및 슈트 점수)의 배터리는 동물 기질의 다른 구성 요소를 평가하기 위해 실시되었다.

Abstract

동물기질은 복잡하며 생산성과 경제적 수익성에 영향을 미칩니다. 다른 자극에 대한 동물의 반응을 정량화하면 번식 선택을 용이하게 하고 특정 관리 전략에 더 적합한 동물을 식별할 수 있습니다. 가축 기질(예: 출구 속도, 슈트 스코어, 펜 스코어, 오픈 필드 테스트, 깜짝 테스트, 소 제로 미로)을 평가하기 위해 여러 테스트가 개발되었지만, 이러한 각 테스트는 서로 다른 자극에 대한 동물의 반응을 평가합니다(예: 격리, 새로운 환경, 깜짝, 밀폐된 영역에 진입하고자 함). 가축기질은 시간이 지남에 따라 상대적으로 안정된 것으로 관찰되었다. 그러나 기질의 평가는 현재 의 조건, 이전 경험 및 관찰자 편향에 의해 영향을 받을 가능성이 있습니다. 이러한 기질 테스트의 많은 부적절하게 공포 테스트로 분류되었습니다 또한 주관적인 것에 대한 비판을받고있다. 이 백서는 가축에 대한 행동 테스트를 표준화하기위한 프레임 워크를 제공하고 이러한 다른 평가가 동물의 전반적인 기질의 다른 측면을 평가한다는 것을 제안합니다.

Introduction

동물기질은 탐색적 행동과 대담함11,2와 같은 행동 특성과 관련이 있으며 시간이 지남에 따라 그리고 문맥3,,4에걸쳐 일관성을 나타낼 수 있습니다. 그러나 기질은 함께 작동하는 여러 감정적 인 시스템으로 구성됩니다. 동물은 신체적, 심리적 스트레스를 경험하고, 두 가지 유형에 대한 감정적 반응을 평가하는 것은 도전이다. 정서적 상태는 동물이 자극을 인식하는 방법에 영향을 미칠 수 있습니다 (예를 들어, 인지 적 편견), 동물 복지의 중요한 구성 요소5. 개인이 심리적 스트레스에 대한 응답으로 어떻게 행동할지 이해 (예 :, 교제, 유양 양, 재고 변경)는 심리적 스트레스에 대처할 수있는 능력을 가진 동물을 식별 할 때 동물 관리자에게 추가 선택 기준을 제공합니다.

감정은 뇌 내의 7 가지 핵심 정서 시스템에 의해 제어됩니다(표 1)6. 이러한 시스템은 긍정적 인 감정을 제어하는 네 가지를 포함 : 1) 추구 (탐사), 2) LUST (성적 흥분), 3) CARE (양육), 4) 놀이 (사회적 기쁨). 세 가지 시스템은 부정적인 감정을 제어 1) 공포 (불안), 2) 분노 (분노), 그리고 3) 공황 / 슬픔 (분리 고민). 이러한 정서적 시스템은7,영향 수익성일 수 있으며 동물 복지의 중요한 구성 요소입니다.

가축 기질(예: 출구 속도, 슈트 점수)을 평가하기 위한 테스트 배터리가 개발되었습니다. 그러나 기질의 평가는 현재 의 조건, 이전 경험 및 관찰자 편향에 의해 영향을 받을 가능성이 있습니다. 이러한 행동 평가의 많은 일반적으로 공포 테스트라고하는 동안, 그들은 두려움 이외의 기질의 다른 감정적 인 구성 요소를 정량화 할 수있다. 또한 이러한 테스트가 수행된 방식의 변화로 인해 여러 평가에 대한 비교가 어려워집니다. 따라서, 이러한 행동 평가 간의 관계를 이해하고 이러한 기질 평가를 위한 표준화된 프로토콜을 가질 필요가 있다.

이 문서의 목표는 가축에 사용되는 다양한 공포 테스트를 시각적으로 문서화하는 것입니다. 이러한 다른 테스트에서 생성된 데이터 형식을 제시합니다. 이러한 테스트의 반복성, 유효성 및 신뢰성을 평가합니다. 이러한 테스트에서 캡처한 동작 간의 관계를 평가하는 방법을 보여 줍니다. 그리고 각 시험으로 평가될 수 있는 감정적인 회로를 제안합니다.

Protocol

여기에 설명된 모든 방법은 텍사스 A&M 대학의 기관 동물 관리 및 사용 위원회(IACUC)(IACUC2016-0356)에 의해 승인되었습니다. 1. 동물 및 주택 집 연감 1/4 보스 인디커스 x 3/4 보스 타우러스 스티어링 (n = 32) 두 개의 드라이 롯 펜 (n = 16 스티어링 / 펜)에서 같은 무리에서 테스트 시작 하기 전에 7 일 동안. 연구의 시작 부분에서, 스티어는 270.9 ± 14.8 kg의 무게를 측정하고 연구 전반에 걸쳐 동일한 표준 성장 배급을 공급하였다. 일상적인 축산 관행의 일환으로 매일 조종을 시각적으로 평가합니다. 연구 기간 내내 어떤 조종사도 치료를 받지 못했습니다. 2. 시험에 대한 설명 테스트 1: 출구 속도 시작 점과 정지 지점 사이의 거리가 1.8m가 되도록 핸들링 슈트 앞에 전자 타이머를 배치합니다. 이 타이머는 동물이 첫 번째 전자 빔을 부러 뜨릴 때 타이밍을 시작하고 동물이 두 번째 전자 빔을 깰 때 중지하도록 설계되었습니다. 취급 시설을 통해 가축을 이동합니다. 슈트의 헤드 게이트에서 각 동물을 잡아 10 s에 대 한 억제 유지. 10s 후, 헤드 게이트에서 동물을 해제합니다. 전자 타이머를 사용하여 동물이 슈트에서 1.8m를 통과하는 데 걸리는 시간을 기록합니다. 슈트를 나뭇잎으로 동물의 속도를 계산하여 1.8 m를 동물이 헤드 게이트와 슈트에서 방출 한 후 1.8 m를 통과하는 데 걸린 시간으로 나눕습니다.참고 : 다른 간행물은이 데이터 수집 전략8,9,910,,11을사용했습니다. 테스트 2: 슈트 점수 취급 시설을 통해 가축을 이동합니다. 몸에 압력을 가하지 않고 슈트의 헤드 게이트에서 10 s를 잡아라. 누군가가 10 초 동안 가축을 관찰하고 제지하면서 행동에 따라 2019 쇠고기 개선 연맹 지침 9 판(표 2)에따라 각 동물에게 점수를 할당하십시오. 10s 후, 헤드 게이트와 슈트에서 동물을 풀어 놓습니다.참고 : 다른 간행물은이 데이터 수집 전략12,13,,14를 사용했습니다. 시험 3: 펜 점수 5마리의 가축을 펜에 놓습니다(7.3 mW x 7.3 m L x 2.4 m H). 가축에게 알려지지 않은 한 명의 인간 관찰자가 걸어서 펜에 들어가고 펜에 들어간 후 게이트를 닫습니다. 관찰자가 가축 무리를 향해 두 걸음을 내디게 한다. 관찰자에 대한 응답으로 각 동물의 행동을 시각적으로 관찰합니다. 펜에 들어가면 30초 이내, 2019년 도포개선연맹 가이드라인에 따라 각 동물에게 제9판(표3)에점수를 매집니다. 동물의 그룹 사이에 소변과 대변에서 테스트 경기장을 청소합니다.참고 : 이 데이터 수집 전략을 사용한 다른 출판물10,11. 테스트 4: 소 제로 미로 소 제로 미로 (BZM)를 구성합니다. 가축 패널을 사용하여 폭 1.6m의 원형 트랙을 만들수 있으며, 내부 및 외부 지름은 각각 6.6m와 8.2m입니다(그림1). BZM을 두 개의 반대 개의 열린 사분면과 두 개의 반대쪽 닫힌 사분면으로 나누어 패널이 그늘 천으로 덮여 있고 그늘 천이 미로의 내부 및 외부 고리를 가로질러 뻗어 미로의 닫힌 부분 위에 지붕을 만듭니다. 시험이 실외에서 실시되는 경우, 그림자로 인한 변동을 최소화하기 위해 BZM을 방향을 정하고 미로의 닫힌 부분이 남북을 향하고 시험일마다 약 정오에 시험을 실시한다. 비디오 카메라를 장착하여 경기장 전체를 캡처합니다. 카메라를 켜고 녹화를 시작합니다. 낮은 스트레스 처리 관행을 사용하여, 미로의 열린 부분으로 하나의 동물을 이동하고, 동물이 10 분 동안 경기장을 탐험 할 수 있도록. 10분 관찰 기간이 끝나면 동물을 홈 펜으로 되돌려 보입니다. 동물 사이에 소변과 대변에서 테스트 경기장을 청소합니다. 단계의 빈도 및 대기 시간, 탈출 시도, 차기, 배뇨, 배변, 발성, 서있는 시합, 서있는 시간, 걷는 데 소요 된 시간, 닫힌 영역으로 들어가는 대기 시간, 동물이 닫힌 영역으로 들어가는 시간, 닫힌 / 닫힌 부분의 시간 수, 개방 / 폐쇄 팔 사이의 전환 횟수에 대한 비디오 녹화를 디코딩합니다. 메트릭은 이전에 게시된 작업15를기반으로 식별되었습니다. 테스트 5: 개별 깜짝 테스트 및 그룹 깜짝 테스트 초목이나 분뇨가 없는 견고하고 균일한 지표면이 있는 아레나(7.3m W x 7.3m L x 2.4m H)와 경기장 의 반대쪽 끝에 두 개의 닫힌 우산을 건설합니다(그림2). 우산은 버튼 을 누르면 갑자기 열리도록 설계되어야합니다. 경기장의 측면이 단단하거나 합판이나 그늘천으로 덮여 있는지 확인하여 동물이 경기장 밖에서 볼 수 없도록 하십시오. 우산이 관통할 수 있도록 경기장 반대편에 있는 약 소 머리 높이에 구멍을 뚫습니다. 비디오 카메라를 장착하여 경기장 전체를 캡처합니다. 비디오 카메라를 켜고 녹화를 시작합니다. 낮은 스트레스 처리 관행을 사용하여, 테스트 경기장으로 하나의 동물을 이동합니다. 그룹 깜짝 시험을 위해 약 4마리의 작은 무리를 소개한다. 동물이 60 년대 동안 경기장에 있었던 후, 동시에 두 개의 우산을 엽니 다. 우산을 개봉한 후 4분 동안 경기장에 동물을 둡니다. 검사 사이에 소변과 대변에서 시험 경기장을 청소하십시오. 단계의 빈도와 대기 시간, 탈출 시도, 우산, 차기, 배뇨, 배설, 발성, 서있는 시합, 서있는 시간, 시험의 처음 60 초에 단계, 각 동물에 대해 우산이 열린 후 60 년대의 단계의 비디오 녹화를 디코딩합니다. 메트릭은 이전에 게시된 작업16을기반으로 식별되었습니다. 테스트 6: 개방형 필드 테스트 식물이나 분뇨가 없는 견고하고 균일한 지표면을 가지고 있는 정사각형 아레나(7.3m W x 7.3m L x 2.4m H)를 건설합니다. 경기장의 측면은 단단하거나 동물이 경기장 밖에서 볼 수 없도록 합판이나 그늘천으로 덮여 있어야합니다. 비디오 카메라를 장착하여 경기장 전체를 캡처합니다. 비디오 카메라를 켜고 녹화를 시작합니다. 낮은 응력 처리 관행을 사용하여, 단단한 양면 오픈 필드 테스트 경기장의 중심으로 하나의 동물을 이동합니다. 동물을 경기장에 10분 동안 둡니다. 10분 후, 동물을 홈 펜으로 되돌리시고. 동물 사이에 소변과 대변에서 테스트 경기장을 청소합니다. 첫 번째 단계, 탈출 시도, 차기, 배뇨, 배변, 발성, 서있는 시합, 서있는 시간, 보행 시간, 걷기 시간, 걸음 수, 테스트의 첫 60 s 동안 수행 한 단계 수에 대한 주파수 및 대기 시간에 대한 비디오 녹화를 디코딩합니다. 메트릭은 이전에 게시된 작업17,,18,,19를기반으로 식별되었습니다. 3. 통계분석 Cronbach의 알파(PROC CORR)를 사용하여 계산된 Pearson의 상관관계(PROC CORR) 및 신뢰성을 사용하여 테스트 간 및 테스트 내 반복성을 평가합니다. 회귀 분석(PROC REG)을 사용하여 평균 일일 게인(ADG)과 관련하여 응답 변수의 유효성을 수행합니다. 변수(PROC STANDARD)를 표준화한 후 클러스터 분석(PROC VARCLUS)을 사용하여 다양한 테스트 내부 및 변수 간의 관계를 식별합니다. 이러한 변수의 대부분은 이러한 테스트 및 생산성 동안 가축 행동 간의 생산 관련 관계를 식별 하기 위해 생산 메트릭에 대 한 회귀 될 수 있습니다.

Representative Results

이러한 결과의 사용은 다른 유형의 자극에 가축의 행동 responsivity을 특성화하는 데 도움이 될 수 있으며,이 정보는 개별 보존 및 번식 선택 결정에 영향을 미칠 수 있습니다. 일반적으로, 이러한 시험은 동물이 어려서 그들의 행동에 대한 이전 경험의 영향을 최소화하기 위해 수행되어야한다 20. 이 다른 행동 시험 사이 관계는 그밖 시험및 동물의 생산성을 가진 행동의 예측일지도 모릅니다. 일부 테스트는 시간이 지남에 따라 상대적으로 일관되지만 다른 테스트는 그렇지 않기 때문에 이러한 테스트의 반복성도 다양합니다. 각 테스트에 대해 해당 테스트에서 수집된 메트릭에 대한 반복성, 유효성 및 안정성을 제공합니다. 우리는 각 시험에 대한 장단점을 설명하고 어떤 감정적 회로를 평가할 수 있는지 논의할 것입니다. 그런 다음 모든 테스트에서 수행된 단계 수에 대한 샘플 원리 성분 분석을 제시합니다. 출구 속도 (EV)EV는 동물이 나이가 들면서 약간 감소할 수 있지만, 상대적으로 안정된9,,10,,21. 높은 반복성(R = 0.72; p< 0.0001)이 있었고 ADG와 관련된 유효성은 상황에 따라달라집니다(R2 = 0.12, p = 0.03). 신뢰성은 허용되지 않았습니다(ICC = 0.41). EV 테스트는 짧은 테스트 시간, 객관적인 응답 변수, 반복 가능 하고 유효하지만, 장비 투자가 필요, 처리 시설과 평가자의 이전 경험에 의해 영향을 받을 수 있으며, 낮은 신뢰성을 가지고있다.정서적 회로: 두려움 펜 스코어 (PS)PS는 낮은 반복성(R = 0.35; p = 0.05)을 가졌고 ADG와 관련된2 그 유효성은 상황에 따라 달라집니다(R2 = 0.12, p = 0.03). 신뢰성은 허용되지 않았습니다(ICC = 0.33). PS 시험은 짧은 시험 시간을 가지며 여러 동물을 동시에 평가할 수 있습니다. 그러나 주관적입니다. 그것은 인간에 의해 처리 되 고 이전 부정적인 경험에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 평가자의 모양과 신체 언어에 의해 영향을 받을 수 있으며 평가자에게 위험합니다. 낮은 반복성과 신뢰성이 있습니다.감성 회로: 패닉 슈트 스코어 (CS)CS는 약간의 반복성(R = 0.15, p = 0.42)을 가졌고 ADG와2 관련된 그 유효성은 유용하지 않을 수 있었다(R2 = -0.03, p = 0.67). 신뢰성이 좋지 않았습니다(ICC = 0.60). CS는 짧은 테스트 시간(10 s/animal)을 가지고 있지만 주관적인 반응 변수입니다. 장비/인프라 및 평가자의 이전 경험에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 유압장치가 너무 단단하면 발성화가 발생하고 헤드게이트 당기는 양이 변경될 수 있습니다. 시설에 대한 이전의 부정적인 경험은 인위적으로 점수를 부풀릴 수 있습니다. 동물이 나이가 들거나 무거워지면 점수가 감소합니다.감성 회로: 분노 EV, PS, CS 및 ADG 간의 관계그림 3은 이러한 네 가지 변수 간의 관계를 보여 줍니다. ADG가 증가함에 따라, EV (공포; R = -0.41; p = 0.02) 및 PS (PANIC; R = -0.42; p = 0.02) 감소. ADG와 CS(RAGE) 사이에는 관계가 관찰되지 않았습니다. 양성 관계(R =0.45; p =0.01)는 PS(PANIC)와 EV(FEAR) 사이에서 관찰되었다. CS(RAGE)와 EV 사이에는 관계가 관찰되지 않았으며 CS(RAGE)와 PS(PANIC) 사이에는 관계가 관찰되지 않았습니다. 소 제로 미로 (BZM)BZM (SEEKING, PANIC)에있는 동안 행동 응답은 표 4에표시됩니다 . 이 시험은 반복할 수 없기 때문에22,반복된 시험 동안 가축 의 행동은 즉각적인 자극에 대한 가축 의 반응성의 정확한 지표가 아닐 수 있지만, 코어 정서 상태(예를 들어, 불안)를 더 나타낼 수 있다. 여러 단계에 높은 반복성(R = 0.71, p = 0.005)이 있었습니다. 첫 번째 스탠딩 시합(R = -0.61)과 대기 시간(R = 0.61)의 스탠딩 시합 수는 초기 테스트 동안에만 EV에 유효한 메트릭이었습니다. 첫 번째 테스트 동안 대기하는 총 시간은 ADG에 유효한 메트릭이었습니다. 여러 단계에는 허용할 수 없는 신뢰성이 있었습니다(ICC = 0.42). BZM에는 몇 가지 반복 가능한 단계가 있습니다. 서 있는 데 소요되는 시간은 ADG에 유효한 메트릭이며 서 있는 동작은 EV 및 ADG의 프록시가 될 수 있습니다. 다양한 변수가 평가됩니다. 가축의 행동은 인간의 간섭없이 관찰된다. 응답 메트릭은 객관적입니다. 그러나 미로를 구성하고 테스트를 수행하는 데 는 자원, 시간 및 노동 집약적이며 비디오 디코딩이 필요합니다 (테스트용 10 분 / 동물).정서적 회로: 추구, 공황 개별 깜짝 테스트깜짝 테스트는 반복 가능하지만, 가축은 그룹23에있을 때와 비교하여 개별적으로 평가될 때 깜짝 시험 중에 다르게 행동할 것이다. 개별 깜짝 테스트 하는 동안, 가축 격리 스트레스를 발생할 수 있습니다.; 따라서 PANIC 및 SEEKING 시스템의 활성화는 모든 FEAR 시스템 활성화를 무시할 수 있습니다. 단계 수(R = 0.62, p = 0.0008) 및 우산이 열리고 후 처음 60s 내의 단계 수(R = 0.60, p = 0.001)는 적당한 반복성을 가졌다. ADG와의 관계가 있는 유효성은 ADG의2 유용한 표시기(R2 = 0.07)가 될 가능성이 낮습니다. 전체 테스트 기간 동안 여러 단계(ICC = -0.06)는 허용할 수 없는 신뢰성을 가졌습니다. 그러나 우산이 열리고 (ICC = 0.70) 후 처음 60 s 내의 단계 수는 허용 가능한 신뢰성을 가졌다. 개별 깜짝 테스트에는 반복 가능하고 신뢰할 수 있는 몇 가지 메트릭이 있으며 광범위한 변수가 평가됩니다. 가축의 행동은 인간의 간섭없이 관찰된다. 응답 메트릭은 객관적입니다. 그러나 미로를 건설하고 테스트를 수행하는 것은 자원, 시간 및 노동 집약적입니다 (테스트전용 5 분 / 동물). 비디오 디코딩이 필요하며 격리 스트레스로 인해 혼동될 수 있습니다.개별 깜짝 테스트에 대한 감정 회로 : 공황, 추구그룹 깜짝 테스트를위한 감정 회로 : 공포 개방형 필드 테스트단계 수(R = 0.67, P = 0.0001)는 보통의 반복성을 가졌다. 여러단계(R2 = 0.03)가 유용하지 않을 수 있으므로 ADG와의 관계가 있는 유효성이 손상됩니다. 여러 단계(ICC = 0.26)는 허용할 수 없는 신뢰성을 가졌습니다. 오픈 필드 테스트에는 다양한 변수가 평가됩니다. 테스트 중 일부 단계를 반복할 수 있습니다. 가축의 행동은 인간의 간섭없이 관찰된다. 응답 메트릭은 객관적입니다. 그러나 미로를 구성하고 테스트를 수행하는 데 는 자원, 시간 및 노동 집약적이며 비디오 디코딩이 필요합니다 (테스트용으로 만 10 분 / 동물).정서적 회로: 공황, 추구 다변량 분석클러스터 분석은 데이터에서 세 가지 기본 클러스터(공포, 분노 및 PANIC/SEEKING)를확인했습니다(그림 4). ADG 및 EV(FEAR)로 클러스터된 그룹 깜짝 테스트(FEAR)의 단계 수입니다. BZM (PANIC / SEEKING), OFT (PANIC / SEEKING) 및 개별 깜짝 테스트 (PANIC / SEEKING)의 단계 수는 함께 클러스터. CS(RAGE)는 다른 변수와 함께 클러스터되지 않았습니다. 정서적 시스템 시스템 활성화를 감지하기 위해 제안된 행동 테스트 추구 오픈 필드 테스트, 새로운 개체 테스트, 소 제로 미로, 펜 점수 정욕 리비도 평가 케어 모성 행동, 위닝을 둘러싼 고민 재생 미정 두려움 깜짝 테스트, 출구 속도 분노 슈트 점수, 자손 보호 공황/슬픔 사회 격리 테스트, 소 제로 미로, 펜 점수 표 1: 뇌 내의 다른 정서적 시스템의 활성화를 식별할 수 있는 행동 평가. 평점 레이블 설명 1 온순한 온화한 성향. 부드럽고 쉽게 다룰 수 있습니다. 가공 중에 천천히 서서 움직입니다. 방해받지 않고, 정착하고, 다소 둔합니다. 슈트에 있을 때는 헤드게이트를 당기지 않습니다. 침착하게 슈트를 빠져나옵니다. 2 불안 평균보다 조용하지만 가공 중에 완고할 수 있습니다. 슈트에서 물러나거나 헤드게이트를 당길 수 있습니다. 꼬리의 일부 깜박임. 슈트를 즉시 종료합니다. 3 긴장 전형적인 기질은 관리가 가능하지만 긴장과 참을성이 없습니다. 고군분투, 움직임과 꼬리 깜박임의 적당한 금액. 헤드게이트를 반복적으로 밀고 당깁니다. 활발하게 슈트를 빠져나옵니다. 4 플라이티 (야생) 급격하고 통제 불능, 떨고 격렬하게 투쟁. 입을 통해 울부짖고 거품을 내며 수있습니다. 미친 듯이 울타리 라인을 실행하고 개별적으로 페닝 할 때 점프 할 수 있습니다. 장거리 비행 거리를 전시하고 격렬하게 슈트를 빠져 나옵니다. 5 공격적 점수 4와 유사할 수 있지만, 공격적인 행동, 두려움, 극단적 인 동요 및 슈트에있는 동안 점프와 울부 짖는 것을 포함 할 수있는 지속적인 움직임이 추가되었습니다. 슈트를 미친 듯이 종료하고 단독으로 처리할 때 공격 동작이 나타날 수 있습니다. 6 매우 공격적 매우 공격적인 기질. 작고 좁은 장소에 갇혀있을 때 격렬하게 공격하거나 공격합니다. 뚜렷한 공격 동작. 표 2: 슈트 점수(쇠고기 개선 연맹)에 대해 평가된 가축 행동에 대한 설명입니다. 평점 레이블 설명 1 비공격적 (유순한) 천천히 걷고, 인간이나 시설에 흥분하지 않고 인간에 의해 밀접하게 접근 할 수 있습니다. 2 약간 공격적 울타리를 따라 실행, 인간이 멀리 머물 경우 구석에 서있을 것입니다, 울타리를 페이스 수 있습니다 3 적당히 공격적 울타리를 따라 달리고, 머리를 위로 하고, 인간이 가까이 움직이면 달리고, 게이트와 울타리에 부딪히기 전에 멈추고, 인간을 피합니다. 4 공격적 실행, 그룹의 뒤쪽에 남아, 높은 머리와 인간의 매우 인식, 심지어 약간의 거리와 울타리와 게이트로 실행할 수 있습니다, 가능성이 펜에 혼자 있는 경우 울타리로 실행됩니다 5 매우 공격적 흥분, 울타리로 실행, 경로에 인간과 다른 사람을 통해 실행, “미친” 표 3: 펜 점수(쇠고기 개선 연맹)에 대해 평가된 가축 행동에 대한 설명입니다. 동작 성능 빈도 평균 ± SEM 최대 최소 단계(개수) 244.11 ± 29.19 594 – 34 이스케이프 시도(개수) 9 ± 1.48 29 – 0 킥 (카운트) 8.67 ± 1.17 25 – 1 배뇨 (개수) 0.32 ± 0.13 3 – 0 배설물 (개수) 1 ± 0.29 6 – 0 발성 (개수) 0.96 ± 0.3 6 – 0 스탠딩 시합 (카운트) 10.61 ± 1.06 25 – 0 서있는 데 소요되는 시간 (들) 200.23 ± 22.59 456.32 – 0 테스트 후 처음 60초 동안단계(개수) 32.18 ± 5.31 106 – 0 소 제로 미로를 입력 한 후 동작을 수행 하기 위해 대기 시간 평균 ± SEM 최대 최소 첫 번째 단계까지의 대기 시간(들) 18.32 ± 8.36 228.7 – 0.03 첫 번째 이스케이프 시도에 대한 대기 시간(들) 165.67 ± 38.31 600 – 1.6 첫 번째 방향 변경에 대한 Latnecy 76.05 ± 14.43 290.96 – 2.87 첫 번째 배뇨까지의 대기 시간(들) 520.31 ± 31.64 600 – 42.3 첫 번째 배변에 대기 시간 (들) 325.63 ± 52.13 600 – 0 첫 번째 발성까지의 대기 시간(들) 437.03 ± 45.69 600 – 1.7 첫 번째 스탠딩 시합에 대한 대기 시간 (들) 68.72 ± 23.6 600 – 0.54 표 4: 소 제로 미로에 있는 동안 관찰된 동작을 수행하기 위한 빈도 및 대기 시간. 개별 깜짝 테스트 그룹 깜짝 테스트 테스트 중 동작 빈도 평균 ± SEM 최대 최소 평균 ± SEM 최대 최소 우산이 열리는 시간 63.27 ± 0.35 68.34 – 60.09 61.2 ± 0.08 62.16 – 60.33 단계(개수) 318.5 ± 37.52 948 – 65 126.72 ± 12.68 312 – 25 이스케이프 시도(개수) 0 ± 0 0 – 0 0 ± 0 0 – 0 우산 터치 (개수) 2.27 ± 0.53 11 – 0 0.03 ± 0.03 1 – 0 킥 (카운트) 0.16 ± 0.09 3 – 0 0 ± 0 0 – 0 배뇨 (개수) 0.19 ± 0.07 1 – 0 0.13 ± 0.07 2 – 0 배설물 (개수) 0.72 ± 0.12 3 – 0 0.72 ± 0.15 3 – 0 발성 (개수) 0.44 ± 0.29 10 – 0 0.03 ± 0.03 1 – 0 스탠딩 시합 (카운트) 7.91 ± 0.56 15 – 0 8.66 ± 0.52 14 – 3 지속 시간 서 (아들) 140.87 ± 13.77 316.25 – 0 188.94 ± 9.91 299 – 64.74 테스트 의 처음 60 초 단계 (개수) 62.44 ± 8.92 248 – 6 33.84 ± 3.11 81 – 6 우산을 개봉한 후 60초 의 걸음 수(카운트) 72.52 ± 10.1 295 – 6 27.09 ± 3.76 92 – 0 개별 깜짝 테스트 그룹 깜짝 테스트 동작을 수행하는 대기 시간 평균 ± SEM 최대 최소 평균 ± SEM 최대 최소 첫 번째 단계까지의 대기 시간(들) 4.14 ± 1.46 36.98 – 0.11 2.61 ± 0.88 28.65 – 0.11 첫 번째 이스케이프 시도에 대한 대기 시간(들) – – – – 첫 번째 우산 터치(들)까지의 대기 시간 94.79 ± 14.74 282.84 – 11.64 157.76 ± 157.76 157.76 – 157.755 첫 번째 킥에 대기 시간 (들) 137.29 ± 16.78 167.2 – 93.47 – – 첫 번째 배뇨까지의 대기 시간(들) 135.47 ± 38.38 293.79 – 29.74 52.87 ± 9.39 69.66 – 37.17 첫 번째 배변에 대기 시간 (들) 104.18 ± 23 271.98 – 3.35 62.44 ± 13.74 196.76 – 15.11 첫 번째 발성까지의 대기 시간(들) 67.32 ± 41.27 226.89 – 3.83 68.15 ± 0.00 68.15 – 68.15 첫 번째 스탠딩 시합에 대한 대기 시간 (들) 26.52 ± 7.1 193.48 – 0.44 11.43 ± 1.76 45.4 – 1.12 우산이 열리면 첫 번째 단계로의 대기 시간(들) 63.2 ± 1.77 84.19 – 6.36 65.94 ± 5.09 167.34 – 6.96 우산 을 여는 후 첫 번째 탈출 시도까지의 대기 시간 (들) – – – – 우산을 열면 우산의 첫 번째 터치까지의 대기 시간 (들) 110.2 ± 16.38 282.84 – 11.64 – 157.76 – 0 우산이 열리면 첫 발로 대기 시간 (들) 137.29 ± 16.78 167.2 – 93.47 – – 우산이 열리면 첫 배뇨까지의 대기 시간(들) 152.34 ± 40.79 293.79 – 29.74 67.94 ± 1.72 69.66 – 66.21 우산이 열리고 나서 배변을 위한 대기 시간(들) 160.57 ± 26.49 271.98 – 1 90.03 ± 21.26 196.76 – 17.39 우산이 열리면 첫 발성까지의 대기 시간(들) 100.91 ± 44.77 226.89 – 11.47 – 68.15 – 0 우산이 열리면 첫 스탠딩 시합까지의 대기 시간(들) 85.59 ± 10.32 297.33 – 1.27 76.91 ± 5.33 182.69 – 15.47 표 5: 가축이 개별 깜짝 테스트 및 그룹 깜짝 테스트에 있는 동안 관찰된 동작을 수행하기 위한 빈도 및 대기 시간입니다. 테스트 중 동작 빈도 평균 ± SEM 최대 최소 단계(개수) 464.28 ± 42.65 1607 – 91 이스케이프 시도(개수) 0.06 ± 0.04 2 – 0 킥 (카운트) 0.16 ± 0.06 2 – 0 배뇨 (개수) 0.14 ± 0.04 1 – 0 배설물 (개수) 0.44 ± 0.08 2 – 0 발성 (개수) 1.91 ± 0.7 32 – 0 스탠딩 시합 (카운트) 13.75 ± 0.84 40 – 4 서있는 데 소요되는 시간 (들) 294.94 ± 17.85 562.98 – 48.72 테스트 후 처음 60초 동안단계(개수) 69.36 ± 7.72 297 – 0 동작을 수행하는 대기 시간 평균 ± SEM 최대 최소 첫 번째 단계까지의 대기 시간(들) 5.9 ± 2.42 148.18 – 0.11 첫 번째 이스케이프 시도에 대한 대기 시간(들) 357.81 ± 158.26 563.23 – 45.56 첫 번째 킥에 대기 시간 (들) 355.95 ± 53.7 584.58 – 66.51 첫 번째 배변에 대기 시간 (들) 135.38 ± 31.51 486.29 – 1.98 첫 번째 발성까지의 대기 시간(들) 162.67 ± 49.87 742 – 8.8 첫 번째 스탠딩 시합에 대한 대기 시간 (들) 28.11 ± 6.06 255.97 – 0.35 표 6: 가축이 오픈 필드 테스트에 있는 동안 관찰된 동작을 수행하기 위한 빈도 및 대기 시간. 그림 1: 소 제로 미로의 3차원 표현. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 그림 2: 오픈 필드 테스트, 펜 점수 및 시작 테스트에 대한 경기장의 3차원 표현. 마룬 원은 시작 테스트에만 우산을 배치했음을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 그림 3: 보스 인디쿠스의 출구 속도, 펜 점수, 슈트 점수 및 생산성 간의 관계는 스티어링에 영향을 미쳤습니다(n = 32). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 그림 4: 다양한 공포 시험에 대한 가축의 행동 반응에 대한 대표적인 클러스터 분석. 이 그림에서는 소 제로 미로(BZM), 개인 스타트 테스트, 오픈 필드 테스트(OFT) 및 그룹 스타트 테스트 동안 수행된 걸음 수를 슈트 점수, 펜 점수, 출구 속도 및 평균 일일 이득으로 평가했습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 보충 자료 1: 원고에 설명된 다른 점수에서 행동하는 동물. 이 파일을 보려면 여기를 클릭하십시오 (다운로드 오른쪽 버튼을 클릭하십시오). 보충 자료 2 : 제로 미로를 구성하는 시간 경과 비디오. 이 파일을 보려면 여기를 클릭하십시오 (다운로드 오른쪽 버튼을 클릭하십시오).

Discussion

종료 속도 및 슈트 점수
동물이 핸들링 슈트를 통해 처리되는 동안 EV와 CS는 모두 평가됩니다. EV와 CS 모두에 대한 가축 동작은 동일한 시나리오 에서 정량화되지만 이 두 테스트에 대한 동작 응답은24와관련이 없습니다. 이는 EV(예: 구속에서 탈출)와 CS(예: 지속적인 구속)가 평가되는 시나리오가 가축에 의해 다르게 인식될 수 있음을 시사하고, 이어서 다른 감정 시스템을 평가할 수 있음을 시사한다. EV는 가축이 구속에서 벗어날 때 가축의 행동을 평가하므로 CS가 분노를 평가할 수 있는 동안 공포 시스템을 평가하는 것으로 생각됩니다. CS는 취급슈트(표 2)에서억제되는 동안 소의 거동을 평가하며, 따라서 RAGE 감정 시스템에 대한 좋은 프록시일 수 있다.

EV와 생산, 건강 및 행동 특성 사이의 관계에 대한 실질적인 연구가 수행되었습니다. EV는 동물의 이전 경험에 의해 영향을 받을 수 있지만, 이 객관적인 메트릭은 EV와 건강, 생산성, 번식 및 행동 간의 실질적인 관계가 확인되었기 때문에 FEAR 시스템을 정량화하는 데 효과적일 수 있습니다. 더 빠른 EV를 가진 가축은 성장 속도감소 14,가난한 시체 품질11,,25,감소 면역 기능20,그리고 처리 하는 동안 높은 코 티 솔 수준10. 이 측정은 EV가 홈펜(13)의걸음 수와 긍정적으로 상관관계가 있기 때문에 홈 펜의 동작에 대한 정보를 제공할 수 있습니다. 동물 관리 관점에서, 빠른 EV를 가진 가축은 처리하기가 더 어렵고, 동물 관리자에게 더 큰 위험을 제시하며, 무리 동료의 행동에 영향을 미칠 수 있습니다. EV는 FEAR를 평가하는 데 좋은 지표일 수 있지만 모든 감정 시스템을 측정하는 것은 아닙니다. 따라서 생산 및 복지에 영향을 미치는 모든 정서적 시스템을 평가하기 위해 추가 테스트가 필요합니다.

펜 점수
PS는 인간에 의해 접근하고자 하는 가축의 의지를 주관적으로평가하고(표 3)PANIC 시스템을 평가하는데 유용할 수 있다. 그러나, PS는 객관성의 부족에 대한 비판을 받고 있다, 다른 평가자가 동작의 다른 해석을 가질 수 있기 때문에, 여러 주관적 평가는 가난한 평가자 신뢰성(26)에서고통을.

깜짝 테스트
불안은 모든 먹이 종에서 높게 진화됩니다. 공포의 높은 수준은 고통에서 동물을 보호하고 싸움이나 비행의 일환으로 교감 부신 과 시상 하부 뇌하수체 부신 축을 활성화하고 인식 된 위험에 대한 스트레스 반응을 활성화합니다. 깜짝 테스트는 갑작스럽고 새로운 자극에 대한 동물의 반응을 평가하고,돼지(27)의상이한 유전적 균주 들 간의 행동 차이를 식별하는 효과적인 측정으로 확인되었다. 깜짝 테스트는 활성화 될 때 생산 관련 결과를 가지고 공포 시스템에 대한 통찰력을 제공 할 수있는 교감 부신 시스템의 감도와 반응성을 평가하는 데 효과적 일 수있다.

개방형 필드 테스트
OFT는 가장 일반적으로 사용되는 테스트입니다. OFT는 원래 개별 동물의 대담함, 또는 열린 경기장에 들어가려는 의지를 평가하기 위해 고안되었으며, 이는 동물의 생존에 위험하고 위험하다고 인식될 수 있는 환경입니다. OFT는 본능적으로 피난처를 찾고 설치류, 닭 및 칠면조16과같은 열린 공간을 피하는 종에 대해 검증되었습니다.

가축은 개방된 들판에서 살기 위해 진화하여, 따라서 OFT는 공포와 관련된 행동 및 생리적 반응을 유도하지 않을 수 있으며 사회적 고립(PANIC/GRIEF) 또는 탐사(SEEKING)를 평가하는 데 더 적합할 수 있다. 또한, OFT는 개별 동물을 평가하고, 가축은 탐욕스러운 무리 동물이기 때문에, OFT의 경험은 두려움 이외의 감정적 반응을 유도할 수 있다. OFT는 다른 FEAR 시험과 강한 상관 관계가 결여되어 있으며 그 결과는 해석하기 어렵다(즉, 많은 요인이 동일한 활동으로 이어질 수 있음). 따라서, OFT는가축(16)에 대한 일반적인 공포 시험으로서 권장되지 않으며, 가축의 공포 시스템에 대한 포괄적인 이해를 제공하지 않을 수 있다. 그러나 OFT는 소의 PANIC 또는 SEEKING 시스템을 정량화하는 데 유용한 도구가 될 수 있습니다.

SEEKING 시스템은 동물이 생존에 필요한 자원을 획득하는 데 필수적입니다. 높은 추구 수준은 강렬하고 지속적인 열정적 인 탐구, 식욕과 기대 흥분, 학습을 유발합니다. 이 시스템은 동물이 주변을 탐험하도록 동기를 부여하기 때문에 앞으로 운동을 할 수 있습니다. 추구는 긍정적이고 부정적인 감정 모두에서 역할을 할 수 있습니다; 긍정적 인 추구는 목적의식을 불러 일으킬 수 있지만 부정적인 추구는 안전과 관련된 행동을 초래할 수 있습니다28. 더 많은 시간을 탐구하고 범위의 더 큰 부분을 탐구하는 소 (예를 들어, 추구의 강한 활성화) 감금하는 동안 더 빨리 먹었다, 무거운 젖을 짜는 무게와 송아지를했다, 감금 시 높은 코티솔 농도, 및 estrus에 짧은 산후 간격29. 따라서 SEEKING 시스템은 생산 및 복지에 영향을 미칠 수 있습니다. SEEKING 시스템의 높은 활성화를 가진 동물을 식별하는 것은 개별과 생식 적합성이 자원과 대피소를 찾는 동물의 능력에 의존하는 광범위한 범위 환경에서 더 성공적일 수 있습니다. 그러나, SEEKING 시스템의 높은 활성화와 동물 은 감금 하는 동안 스트레스와 좌절의 높은 수준을 발생할 수 있습니다.

소 제로 미로
설치류에서 항불안 및 항우울제 개발의 효능을 평가하기 위해 고안된 생물의학 연구에서 일반적으로 사용되는 시험은 상승된 플러스 미로(EPM) 및 상승된 제로 미로(EZM)30이다. 이 시험은 설치류의 본능적인 행동과 본질적으로 두려워하거나 불안을 유도 할 환경을 탐구하는 그들의 의지를 정량화하기 위해 어둡고 폐쇄 된 장소에 대한 자연스러운 성향을 이용합니다. 이들 시험으로부터의 메트릭은 미로의 어두워진 팔을 떠나는 대기 시간, 미로의 개방 및 폐쇄팔에서의 시간, 및 시험 기간 동안 두 환경 사이의 전이수뿐만 아니라 동물의 행동(예를 들어, 발성, 배뇨, 배변, 탈출 시도)을 포함할 수있다( 시험 31)동안.

EPM과 EZM은 모두 설치류15,,31에서공포 /불안을 정량화하기위한 잘 검증 된 테스트입니다. 수정된 EPM은돼지(32)에서 공포 반응을 정량화하는 데 사용되었지만 반추동물에서 활용되지 않았다. 그러나 EPM은 미로의 중앙 광장에서의 행동에 대한 해석의 모호성때문에 비판을 받아왔다. 따라서 EZM은 EPM과 동일한 메트릭을 평가하도록 설계되었지만 모호함 없이 중단 없는 탐색을 허용합니다. 두려움/불안을 평가하기 위한 시험을 식별하고 가축을 찾는 경우 EZM은 논리적 모델이었습니다. EZM은 본능적으로 원형 패턴으로 이동하고 그들이 온 지역으로 돌아 오는 성향을 가지고 있기 때문에 가축의 자연적인 행동에 도움이됩니다.

해석의 역으로 EZM과 유사한 원리를 적용함으로써, 소 제로 미로33 가축의 공포, PANIC / 슬픔, 및 추구 시스템을 평가하기 위해 개발되었다. 가축은 열린 공간에서 살기 위해 진화했다. 따라서, 공포와 PANIC /GRIEF 시스템의 감소 활성화와 가축은 미로의 어두운 부분보다 BZM의 열린 부분에서 시간을 보내고 더 기꺼이 될 것입니다, 미로의 폐쇄 부분에 들어갈 가능성이 적을 것이다, 더 많은 탈출 시도를 수행 할 것이다.

여러 평가에서 가축 행동을 정량화하면 경제적 중요성을 가질 수 있고 쉽게 측정되며 사육 선택 노력에 포함될 수 있는 복잡한 정서적 관계를 식별할 수 있습니다. PLAY, LUST 및 CARE의 정서적 회로는 이 연구에서 평가되지 않았습니다.

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리는 텍사스 A&M 대학의 동물 행동 및 복지 연구소의 학생들과 가축 행동의 비디오 녹화를 해독하는 데 도움을 주신 학생들과 이 프로젝트에 도움을 주신 동물 과학 교육 연구 센터 의 직원에게 감사드립니다. 이 프로젝트는 텍사스 A & M 대학 동물 과학 대학원 생 연구 미니 그랜트 프로그램의 지원되었습니다.

Materials

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
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Citer Cet Article
Daigle, C. L., Hubbard, A. J., Grandin, T. The Use of Traditional Fear Tests to Evaluate Different Emotional Circuits in Cattle. J. Vis. Exp. (158), e60641, doi:10.3791/60641 (2020).
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