השימוש של בדיקות פחד מסורתיות להערכת מעגלים רגשיים שונים בבקר
Summary
כאן אנו מציגים פרוטוקול לביצוע מגוון של בדיקות התנהגותיות בבקר שתוכננו להערכת רגשות. סוללה של בדיקות התנהגותיות (שדה פתוח בדיקה, מבחן להבהיל, מבוך השור אפס, מהירות יציאה, ציון עט, וציון המצנח) נערכו כדי להעריך רכיבים שונים של הטמפרמנט בעלי חיים.
Abstract
טמפרמנט בעלי חיים הוא מורכב ויש לו השלכות על הפרודוקטיביות והרווחיות הכלכלית. בדיקת תגובת בעל חיים לגירויים שונים עשויה להקל על בחירת הרבייה ולזהות בעלי חיים המתאימים יותר לאסטרטגיות ניהול ספציפיות. בדיקות מרובות פותחו כדי להעריך את מזג הבקר (למשל, יציאה מהירות, ציון המצנח, ציון העט, בדיקת שדה פתוח, מבחן להבהיל, מבוך השור אפס), אבל כל אחד בדיקות אלה מעריך את תגובת החיה לגירויים שונים (למשל, בידוד, הרומן הסביבה, להבהיל, נכונות להיכנס לאזור מזג הבקר נצפה להיות יציב יחסית לאורך זמן. עם זאת, הערכה של טמפרמנט יש פוטנציאל להיות מושפע על ידי התנאים הנוכחיים, חוויות קודמות, ומשקיף המתבונן. רבים מאותם בדיקות טמפרמנט כבר מסווגים באופן לא תקין כמו בדיקות פחד יש גם ביקורת על היותו סובייקטיבי. נייר זה מספק מסגרת לסטנדרטיזציה של בדיקות התנהגותיות לבקר ומציע כי הערכות שונות אלה להעריך היבטים שונים של הטמפרמנט הכולל של החיה.
Introduction
טמפרמנט בעלי חיים נקשר למאפיינים התנהגותיים כגון התנהגות גישוש ותעוזה1,2 והוא יכול להציג עיקביים לאורך זמן ועל פני ההקשרים3,4. עם זאת, טמפרמנט מורכב ממערכות רגשיות מרובות העובדים יחד. בעלי חיים חווים לחצים פיזיים ופסיכולוגיים, והערכת התגובה הרגשית לשני הסוגים היא מאתגרת. המצב הרגשי יכול להשפיע על האופן שבו בעלי החיים תופסים גירויים (למשל, הטיה קוגניטיבית), והוא מרכיב קריטי של רווחה בעלי חיים5. הבנת האופן בו האדם יתנהג בתגובה לגורמי מחלה פסיכולוגיים (למשל, הגמילה, שינוי במלאי) יספק למנהלי בעלי חיים קריטריונים נוספים של בחירה כאשר הם מזהים בעלי חיים בעלי כישורים להתמודד עם שלחצים פסיכולוגיים.
רגשות נשלטים על ידי שבע מערכות מרכזיות במוח (שולחן 1)6. מערכות אלו כוללות ארבעה השולטים ברגשות חיוביים: 1) המבקשים (מחקר), 2) תשוקה (התרגשות מינית), 3) טיפול (התלהבות), ו-4) לשחק (שמחה חברתית). שלוש מערכות שולטות ברגשות שליליים 1) פחד (חרדה), 2) זעם (כעס) ו-3) פאניקה/יגון (מצוקה הפרדה). מערכות אלה עלולות להיות מורשות7, השפעת הרווחיות, והן מרכיב קריטי של רווחה בעלי חיים.
התפתחו סוללת מבחנים להערכת טמפרמנט בקר (למשל, מהירות יציאה, ציון מצנח). עם זאת, הערכה של טמפרמנט יש פוטנציאל להיות מושפע על ידי התנאים הנוכחיים, חוויות קודמות, ומשקיף המתבונן. בעוד רבים של הערכות התנהגות אלה מכונים בדרך כלל בדיקות פחד, הם עשויים להיות ככמת רכיבים רגשיים שונים של טמפרמנט אחר מאשר פחד. בנוסף, הווריאציה באופן בו נערכו בדיקות אלה יוצרת השוואות בין הערכות שונות המאתגרות. לכן, יש צורך להבין את היחסים בין הערכות התנהגות אלה, כמו גם יש פרוטוקול מתוקננת עבור הערכות טמפרמנט אלה.
מטרת מאמר זה היא לתעד באופן חזותי את בדיקות הפחד השונות המשמשות לבקר; להציג את סוג הנתונים שנוצרו ממבחנים שונים אלה; להעריך את החזרה, החוקיות והמהימנות של בדיקות אלה; להדגים כיצד להעריך את קשרי הגומלין בין התנהגויות שנתפסו ממבחנים אלה; ולהציע איזה מעגל רגשי יכול להיות מוערך עם כל בדיקה.
Protocol
Representative Results
Discussion
מהירות יציאה וציון מצנח
ה-EV ו-CS מוערכים גם כאשר החיה מעובדת באמצעות מצנח טיפול. למרות שהתנהגות בקר הן ב-EV והן ב-CS מתכמת באותו תרחיש, התגובות התנהגותיות לשני בדיקות אלה אינן קשורות24. הדבר מצביע על כך שהתרחיש שבו ה-EV (למשל, בריחה מאיפוק) והפקולטה למדעי הרוח (למשל, האיפוק המתמשכת) מוערך באופן שונה על ידי הבקר, ולאחר מכן מעריכים מערכות רגשיות שונות. EV מעריך את ההתנהגות של הבקר כפי שהם לברוח מן האיפוק ולכן נחשב להעריך את מערכת הפחד בעוד CS יכול להעריך זעם. הפקולטה למדעי המחשב מעריכה את התנהגות הבקר בזמן שהיא מרוסנת בתעלת הטיפול (שולחן 2), ולכן עשויה להיות פרוקסי טוב עבור המערכת הרגשית זעם.
מחקר משמעותי נערך על היחסים בין EV וייצור, בריאות, ותכונות התנהגותיות. בעוד EV יכול להיות מושפע הניסיון הקודם של בעל חיים, מדד זה יכול להיות יעיל לכמת את מערכת הפחד, כמו יחסים משמעותיים בין EV לבריאות, פרודוקטיביות, רבייה, והתנהגות זוהו. בקר עם EV מהר יותר יש מופחת שיעורי הצמיחה14, באיכות גווייה המסכנה11,25, מופחת פונקציה חיסונית20, ורמות קורטיזול גבוהות יותר במהלך טיפול10. מדידה זו יכולה לספק מידע אודות אופן הפעולה של העט הביתי, מכיוון ש-EV מתאם חיובי עם ספירות צעדים ב-עט הבית13. מנקודת מבט של ניהול בעלי חיים, בקר עם EV מהיר יותר קשה יותר לטפל, להציג סיכון גדול יותר למנהלי בעלי חיים, והוא עלול להשפיע על ההתנהגות של בני העדר. בעוד EV עשוי להיות מדד טוב להערכת פחד, זה לא למדוד את כל המערכות הרגשיות. לפיכך, נדרשים בדיקות נוספות להערכת כל המערכות הרגשיות המשפיעים על ייצור ורווחה.
הניקוד ההעט
ה-PS סובייקטיבי מעריך את נכונות הבקר להיות מתקרב על-ידי אדם (שולחן 3) ועשוי להועיל בהערכת מערכת הפאניקה. עם זאת, ה-PS מקבל ביקורת על חוסר אובייקטיביות, מכיוון שלהערכה שונה יש פרשנויות שונות של התנהגות, ומספר הערכות סובייקטיבית סבלו מאמינות בין-מטרים לקויה26.
בדיקת ההבהיל
חרדה מפותחת מאוד. בכל מיני הטרף רמות גבוהות של פחד מסייעות להגן על החיה מפני כאב ומפעילה את ההזדהות האנטי-בלוטת יותרת הכליה וההיפותלתלמי-האדרנל-הכליה כחלק מתגובת הקרב או הטיסה והמתח לסכנה נתפסת. בדיקת ההבהיל מעריכה את תגובת בעל החיים לגירויים פתאומיים, הרומן, וזוהתה כמדידה אפקטיבית בזיהוי הבדלים התנהגותיים בין זנים גנטיים שונים של חזירים27. בדיקת הפחד עשויה להיות יעילה בהערכת הרגישות והפעילות החוזרת של מערכת ההזדהות-האדרנל, שהיא בעלת תוצאות רלוונטיות לייצור כאשר היא מופעלת ועשויה לספק תובנה במערכת החרדה.
בדיקת שדה פתוחה
ה-OFT היא הבדיקה הנפוצה ביותר. ה-OFT תוכנן במקור להערכת תעוזה בעלי חיים בודדים, או נכונות להיכנס לזירה פתוחה, סביבה שעשויה להיתפס כמסוכנת ומסוכנת להישרדותה של בעל החיים. ה-OFT אומת עבור מינים שמחפשים מחסה ומונעים משטחים פתוחים, כגון מכרסמים, תרנגולות ותרנגולי הודו16.
הבקר התפתח לחיות בשדות פתוחים, ולכן מערכת ה-OFT אינה יכולה לגרום לתגובות התנהגותיות והפיסיולוגיים הקשורות לפחד ומתאימה יותר להערכת בידוד חברתי (בהלה/יגון) או חיפושי (חיפוש). יתר על כן, OFT מוערך בעלי חיים בודדים, ובגלל הבקר הם בעלי חיים עדר חברותי, הניסיון של ה-OFT עשוי להיות מעורר תגובה רגשית מלבד פחד. ל-OFT חסרה קורלציה חזקה עם בדיקות פחד אחרות והתוצאות קשות לפענוח (כלומר, גורמים רבים עלולים להוביל לאותה פעילות). לכן, מערכת ה-OFT אינה מומלצת כללית במבחן הפחד לבקר16 ואינה יכולה לספק הבנה מקיפה של מערכות הפחד בבקר. עם זאת, ה-OFT עשוי להיות כלי שימושי לכמת את הפאניקה או את מערכות החיפוש בבקר.
מערכת המבקשים חיונית לבעלי חיים כדי לרכוש את המשאבים הדרושים להישרדות. רמות המבקשים הגבוהות מעוררות מחקר אינטנסיבי, מתמשך ונלהב, התרגשות מתיאבון והתלהבות, ולמידה. מערכת זו יכולה להוביל קדימה תנועה כמו בעל החיים הוא מוטיבציה לחקור את סביבתו. מחפשים יכול לשחק תפקיד ברגשות חיוביים ושליליים; חיפוש חיובי עשוי לעורר תחושה של מטרה בעוד שמחפשים שליליות עלול לגרום להתנהגויות הקשורות לבטיחות28. פרות שבילה יותר זמן בחקר וחקר חלק גדול יותר של הטווח (למשל, הפעלה חזקה יותר של המבקשים) לאכול מהר יותר בזמן הכליאה, היו עגלים עם משקולות הגמילה כבד יותר, ריכוזי קורטיזול גבוהים יותר במהלך הכליאה, ומרווחי לידה קצרים יותר כדי ייחום29. לכן, מערכת המבקשים יכולה להיות בעלת השלכות על הייצור והרווחה. זיהוי בעלי חיים עם הפעלה גבוהה של מערכת המבקשים עשוי להיות מוצלח יותר בסביבות מגוונות היכן שכושר האדם והרבייה תלוי ביכולת של בעל החיים למצוא משאבים ומחסה. עם זאת, בעלי חיים עם הפעלה גבוהה של מערכת המבקשים עלולים להיתקל ברמות גבוהות יותר של מתח ותסכול בזמן הכליאה.
מבוך אפס של שור
בדיקות נפוצות מחקר במחקר ביו שנועדו להעריך את היעילות של אנטי חרדה ופיתוח תרופות נגד דיכאון במכרסמים הם מבוך בתוספת מוגבה (EPM) ואת מבוך אפס מוגבה (EZM)30. בדיקות אלה לנצל את ההתנהגות האינסטינקטיבית של המכרסמים ואת הנטייה הטבעית שלה לחושך, סגור במקומות לכמת את נכונותם לחקור סביבות שיהיה מפחיד מטבעו או לגרום לחרדה. מדדים ממבחנים אלה יכולים לכלול את ההשהיה כדי להשאיר את הזרוע הכהה של המבוך, משך הזמן בזרועות פתוחות וסגורות של המבוך, ואת מספר המעברים בין שתי הסביבות במהלך תקופת הבדיקה, כמו גם את התנהגותו של בעל החיים (למשל, ניקוד, שתן, הצרכים, בריחה ניסיונות) במהלך המבחן31
Epm ו ezm הן בדיקות מאומת גם עבור כימות פחד/חרדה במכרסמים15,31. EPM שונה שימש לכמת את תגובת הפחד החזירים32 אבל לא היה מנוצל בעלי הגירה. עם זאת, EPM ביקורת על העמימות שלה פרשנות לגבי התנהגות בכיכר המרכזית של המבוך. לכן, EZM תוכנן להעריך את אותם מדדים כמו EPM אך מאפשר חקירה ממושך ללא בהירות. בעת זיהוי בדיקה להערכת פחד/חרדה ומחפשים בבקר, EZM היה מודל לוגי. EZM הוא מעודד את ההתנהגות הטבעית של הבקר, כפי שהם באופן אינסטינקטיבי להעביר דפוסים מעגלית יש נטייה לחזור לאזורים שמהם הם באו.
על-ידי החלת עקרונות דומים EZM עם ההופכי של פרשנות, מבוך הבקר אפס33 פותחה כדי להעריך את הפחד, פאניקה/יגון, ומערכות המבקשים בבקר. בקר התפתח כדי לחיות במרחבים פתוחים; לפיכך, בקר עם הפעלה מופחתת של הפחד ומערכות בהלה/צער יהיה יותר מוכן לבלות את הזמן בחלקים הפתוחים של BZM מאשר החלקים החשוך של המבוך, יהיה פחות סביר להיכנס לחלקים סגורים של המבוך, ולבצע ניסיונות בריחה יותר.
בדיקת התנהגות הבקר על פני הערכות מרובות עשויה לזהות יחסים רגשיים מורכבים שיכולים להיות בעלי משמעות כלכלית, נמדדים בקלות, וניתן לכלול אותם במאמצי בחירת רבייה. המעגלים הרגשיים של המשחק, התאווה והטיפול לא הוערכו במחקר זה.
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו אסירי תודה לתלמידים בתחום התנהגות בעלי חיים ובמעבדת הרווחה באוניברסיטת טקסס ל& M למען עזרתם בפענוח הקלטות וידאו של התנהגות בקר ולעובדים במרכז להוראת מדעי החי והמחקר לעזרתם בפרויקט זה. פרויקט זה היה נתמך על ידי טקסס A & M אוניברסיטת המחלקה למדעי החי בוגר מחקר סטודנט מיני תוכנית.
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 |
Referências
- Kurvers, R. H., et al. Personality predicts the use of social information. Ecology Letters. 13 (7), 829-837 (2010).
- Stöwe, M., et al. Novel object exploration in ravens (Corvus corax): effects of social relationships. Behavioural processes. 73 (1), 68-75 (2006).
- Réale, D., Reader, S. M., Sol, D., McDougall, P. T., Dingemanse, N. J. Integrating animal temperament within ecology and evolution. Biological Reviews. 82 (2), 291-318 (2007).
- Sih, A., Bell, A. M., Johnson, J. C., Ziemba, R. E. Behavioral syndromes: an integrative overview. The Quarterly Review of Biology. 79 (3), 241-277 (2004).
- Mendl, M., Burman, O. H., Parker, R. M., Paul, E. S. Cognitive bias as an indicator of animal emotion and welfare: Emerging evidence and underlying mechanisms. Applied Animal Behaviour Science. 118 (3-4), 161-181 (2009).
- Panksepp, J. A critical role for” affective neuroscience” in resolving what is basic about basic emotions. Psychological Review. 99 (3), 554-560 (1992).
- Panksepp, J. Emotional endophenotypes in evolutionary psychiatry. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 30 (5), 774-784 (2006).
- Bruno, K., Vanzant, E., Vanzant, K., McLeod, K. Relationships of a novel objective chute score and exit velocity with growth performance of receiving cattle. Journal of Animal Science. 94 (11), 4819-4831 (2016).
- Burdick, N., et al. Evolution of exit velocity in suckling Brahman calves. Journal of Animal Science. 89 (1), 233-236 (2011).
- Curley, K., Paschal, J., Welsh, T., Randel, R. Exit velocity as a measure of cattle temperament is repeatable and associated with serum concentration of cortisol in Brahman bulls. Journal of Animal Science. 84 (11), 3100-3103 (2006).
- King, D., et al. Influence of animal temperament and stress responsiveness on the carcass quality and beef tenderness of feedlot cattle. Meat Science. 74 (3), 546-556 (2006).
- Hall, N. L., et al. Working chute behavior of feedlot cattle can be an indication of cattle temperament and beef carcass composition and quality. Meat Science. 89 (1), 52-57 (2011).
- MacKay, J., Turner, S., Hyslop, J., Deag, J., Haskell, M. Short-term temperament tests in beef cattle relate to long-term measures of behavior recorded in the home pen. Journal of Animal Science. 91 (10), 4917-4924 (2013).
- Voisinet, B., Grandin, T., Tatum, J., O’Connor, S., Struthers, J. Feedlot cattle with calm temperaments have higher average daily gains than cattle with excitable temperaments. Journal of Animal Science. 75 (4), 892-896 (1997).
- Shepherd, J. K., Grewal, S. S., Fletcher, A., Bill, D. J., Dourish, C. T. Behavioural and pharmacological characterisation of the elevated “zero-maze” as an animal model of anxiety. Psychopharmacology. 116 (1), 56-64 (1994).
- Forkman, B., Boissy, A., Meunier-Salaün, M. C., Canali, E., Jones, R. A critical review of fear tests used on cattle, pigs, sheep, poultry and horses. Physiology & Behavior. 92 (3), 340-374 (2007).
- Boivin, X., Le Neindre, P., Chupin, J., Garel, J., Trillat, G. Influence of breed and early management on ease of handling and open-field behaviour of cattle. Applied Animal Behaviour Science. 32 (4), 313-323 (1992).
- Kilgour, R. J., Melville, G. J., Greenwood, P. L. Individual differences in the reaction of beef cattle to situations involving social isolation, close proximity of humans, restraint and novelty. Applied Animal Behaviour Science. 99 (1-2), 21-40 (2006).
- Redbo, I. Relations between oral stereotypies, open-field behavior, and pituitary-adrenal system in growing dairy cattle. Physiology & Behavior. 64 (3), 273-278 (1998).
- Burdick, N., Randel, R., Carroll, J., Welsh, T. Interactions between temperament, stress, and immune function in cattle. International Journal of Zoology. 2011, (2011).
- Gibbons, J. M., Lawrence, A. B., Haskell, M. J. Consistency of flight speed and response to restraint in a crush in dairy cattle. Applied Animal Behaviour Science. 131 (1-2), 15-20 (2011).
- Mathias, A., Forehand, L., Carstens, G., Daigle, C. Quantifying Stress and Anxiety: Development and Validation of a Novel Fear Test for Cattle. Journal of Animal Science. 96, 19 (2018).
- Mathias, A., Daigle, C. L. Safety in numbers: Social isolation increases behavioral responses of cattle during startle tests. Journal of Animal Science. 97, 18 (2019).
- Lee, C., et al. Anxiety influences attention bias but not flight speed and crush score in beef cattle. Applied Animal Behaviour Science. 205, 210-215 (2018).
- Voisinet, B., Grandin, T., O’Connor, S., Tatum, J., Deesing, M. Bos indicus-cross feedlot cattle with excitable temperaments have tougher meat and a higher incidence of borderline dark cutters. Meat science. 46 (4), 367-377 (1997).
- Czycholl, I., et al. Test-retest reliability of the Welfare Quality animal welfare assessment protocol for growing pigs. Animal Welfare. 25 (4), 447-459 (2016).
- Lawrence, A., Terlouw, E., Illius, A. Individual differences in behavioural responses of pigs exposed to non-social and social challenges. Applied Animal Behaviour Science. 30 (1-2), 73-86 (1991).
- Panksepp, J., Biven, L. . The archaeology of mind: Neuroevolutionary origins of human emotions. , (2012).
- Goodman, L. E., et al. Temperament affects rangeland use patterns and reproductive performance of beef cows. Rangelands. 38 (5), 292-296 (2016).
- Walf, A. A., Frye, C. A. The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents. Nature Protocols. 2 (2), 322 (2007).
- Hogg, S. A review of the validity and variability of the elevated plus-maze as an animal model of anxiety. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 54 (1), 21-30 (1996).
- Janczak, A. M., Andersen, I. L., Bøe, K. E., Færevik, G., Bakken, M. Factor analysis of behaviour in the porcine and murine elevated plus-maze models of anxiety. Applied Animal Behaviour Science. 77 (2), 155-166 (2002).
- Hubbard, A. J., Carstens, G. C., Forehand, L., Daigle, C. L. The Bovine Zero Maze: Development of a novel fear test for cattle. Applied Animal Behaviour Science. , 104865 (2019).
