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Behavior

L’utilisation de tests de peur traditionnels pour évaluer différents circuits émotionnels chez les bovins

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

Ici, nous présentons un protocole pour effectuer une variété de tests comportementaux chez les bovins qui ont été conçus pour évaluer les émotions. Une batterie de tests comportementaux (essai sur le terrain ouvert, essai de sursauter, labyrinthe zéro bovin, vitesse de sortie, score de stylo et score de chute) ont été menées pour évaluer différents composants du tempérament animal.

Abstract

Le tempérament animal est complexe et a des répercussions sur la productivité et la rentabilité économique. Quantifier la réponse d’un animal à des stimuli différents peut faciliter les sélections de reproduction et identifier les animaux mieux adaptés à des stratégies de gestion spécifiques. De multiples tests ont été mis au point pour évaluer le tempérament du bétail (p. ex., vitesse de sortie, score de chute, score de stylo, essai sur le terrain ouvert, essai de sursauter, labyrinthe zéro bovin), mais chacun de ces tests évalue la réponse de l’animal à différents stimuli (p. ex., isolement, nouvel environnement, surseul, volonté d’entrer dans une zone fermée). On a observé que le tempérament des bovins est relativement stable au fil du temps. Cependant, l’évaluation du tempérament a le potentiel d’être influencée par les conditions actuelles, les expériences antérieures et les préjugés des observateurs. Bon nombre de ces tests de tempérament ont été mal classés comme des tests de peur et ont également été critiqués pour être subjectifs. Ce document fournit un cadre pour normaliser les tests comportementaux pour les bovins et suggère que ces différentes évaluations évaluent différents aspects du tempérament global de l’animal.

Introduction

Le tempérament animal a été lié à des caractéristiques comportementales telles que le comportement exploratoire et l’audace1,2 et peut présenter des consistances au fil du temps et à travers les contextes3,4. Cependant, le tempérament est composé de multiples systèmes émotionnels travaillant ensemble. Les animaux éprouvent des facteurs de stress physiques et psychologiques, et il est difficile d’évaluer la réponse émotionnelle aux deux types. L’état émotionnel peut influencer la façon dont les animaux perçoivent les stimuli (p. ex., les biais cognitifs) et constitue un élément essentiel du bien-être animal5. Comprendre comment une personne se comportera en réponse aux facteurs de stress psychologique (p. ex., le commingling, le sevrage, le changement chez le stockperson) fournira aux gestionnaires d’animaux des critères de sélection supplémentaires lorsqu’ils identifieront les animaux qui ont les compétences nécessaires pour faire face aux facteurs de stress psychologique.

Les émotions sont contrôlées par sept systèmes affectifs de base dans le cerveau (tableau 1)6. Ces systèmes comprennent quatre qui contrôlent les émotions positives: 1) SEEKING (exploration), 2) LUST (excitation sexuelle), 3) CARE (nourriance), et 4) PLAY (joie sociale). Trois systèmes contrôlent les émotions négatives 1) FEAR (anxiété), 2) RAGE (colère), et 3) PANIC/GRIEF (détresse de séparation). Ces systèmes affectifs peuvent être héréditaires7, impactabilité, et sont une composante essentielle du bien-être animal.

Une batterie d’essais a été mise au point pour évaluer le tempérament du bétail (p. ex., vitesse de sortie, score de chute). Cependant, l’évaluation du tempérament a le potentiel d’être influencée par les conditions actuelles, les expériences antérieures et les préjugés des observateurs. Tandis que beaucoup de ces évaluations comportementales sont communément appelées essais de peur, elles peuvent quantifier différentes composantes émotionnelles du tempérament autres que LA PEUR. De plus, la variation de la façon dont ces tests ont été effectués rend les comparaisons entre différentes évaluations difficiles. Ainsi, il est nécessaire de comprendre les relations entre ces évaluations comportementales ainsi que d’avoir un protocole normalisé pour ces évaluations de tempérament.

Le but de cet article est de documenter visuellement les différents tests de peur utilisés pour le bétail; présenter le type de données générées à partir de ces différents tests; évaluer la répétabilité, la validité et la fiabilité de ces tests; démontrer comment évaluer les relations entre les comportements capturés à partir de ces tests; et suggérer quel circuit émotionnel pourrait être évalué à chaque test.

Protocol

Toutes les méthodes décrites ici ont été approuvées par le Comité institutionnel de soins et d’utilisation des animaux (IACUC) de l’Université texas A et M (IACUC2016-0356). 1. Animaux et logements Maison 1/4 Bos indicus x 3/4 Bos taurus dirige (n – 32) à partir du même troupeau dans deux enclos de drylot (n – 16 bouvillons/pen) pendant 7 jours avant le début de l’essai. Au début de l’étude, les bouvillons pesaient 270,9 à 14,8 kg et étaient nourris de la même ration de culture standard tout au long de l’étude. Évaluer visuellement les bouvillons tous les jours dans le cadre des pratiques courantes d’élevage. Aucun bouvillon n’a reçu de traitement médical pendant toute la durée de l’étude. 2. Description des tests Test 1 : Vitesse de sortie Placez les minuteries électroniques devant une chute de manutention de sorte que la distance entre les points de départ et d’arrêt est de 1,8 m. Ces minuteries sont conçues pour commencer à chronométrer lorsque l’animal casse le premier faisceau électronique et s’arrêter lorsque l’animal casse le deuxième faisceau électronique. Déplacer le bétail à travers l’installation de manutention. Attrapez chaque animal dans le headgate de la chute et gardez-le retenu pendant 10 s. Après 10 s, relâchez l’animal du porte-tête. Avec la minuterie électronique, enregistrez le temps qu’il faut à l’animal pour traverser 1,8 m de la chute. Calculez la vitesse de l’animal à mesure qu’il quitte la chute en divisant 1,8 m au moment où il a fallu à l’animal pour traverser les 1,8 m après la libération du porte-tête et de la chute.REMARQUE: D’autres publications ont utilisé cette stratégie de collecte de données8,9,10,11. Test 2: Score de Chute Déplacez le bétail à travers l’installation de manutention. Attrapez chaque animal dans le headgate de la chute pendant 10 s sans appliquer de pression sur son corps. Demandez à quelqu’un d’observer le bétail pour les 10 s et d’attribuer à chaque animal une note selon les Lignes directrices 2019 de la Fédération d’amélioration du bœuf pour les programmes uniformes d’amélioration du bœuf 9e édition(tableau 2) en fonction de son comportement tout en étant retenu. Après 10 s, relâchez l’animal du porte-tête et de la chute.REMARQUE: D’autres publications ont utilisé cette stratégie de collecte de données12,13,14. Test 3: Score de stylo Placez un groupe de cinq bovins dans un enclos (7,3 m W x 7,3 m L x 2,4 m H). Ayez un seul observateur humain qui est inconnu du bétail entrer dans l’enclos à pied et fermer la porte après être entré dans l’enclos. Demandez à l’observateur de faire deux pas vers le groupe de bovins. Observez visuellement le comportement de chaque animal en réponse à l’observateur. Dans les 30 s de l’entrée dans le stylo, attribuez à chaque animal une note selon les Lignes directrices 2019 de la Fédération d’amélioration du bœuf pour les programmes uniformes d’amélioration du bœuf 9e édition(tableau 3). Nettoyez l’arène d’essai à partir d’urine et d’excréments entre les groupes d’animaux.REMARQUE: D’autres publications qui ont utilisé cette stratégie de collecte de données10,11. Test 4: Bovine zéro labyrinthe Construire un labyrinthe zéro bovin (BZM). Utilisez des panneaux de bétail pour créer une piste circulaire de 1,6 m de large, les diamètres intérieurs et extérieurs mesurant respectivement 6,6 m et 8,2 m(figure 1). Divisez le BZM en quatre quadrants de longueur égale avec deux quadrants ouverts opposés et deux quadrants fermés opposés où les panneaux sont recouverts de tissu d’ombre et le tissu d’ombre est étiré à travers les anneaux intérieurs et extérieurs du labyrinthe pour faire un toit sur les parties fermées du labyrinthe. Si le test est effectué à l’extérieur, afin de minimiser les variations dues aux ombres, orientez le BZM de telle sorte que les sections fermées du labyrinthe font face au nord et au sud et effectuent des essais vers midi chaque jour d’essai. Montez une caméra vidéo pour capturer toute l’arène. Allumez la caméra et commencez l’enregistrement. En utilisant des pratiques de manipulation à faible stress, déplacez un seul animal dans une partie ouverte du labyrinthe et laissez l’animal explorer l’aréna pendant 10 minutes. À la fin de la période d’observation de 10 min, retournez l’animal à son enclos d’origine. Nettoyez l’arène d’essai de l’urine et des excréments entre les animaux. Décoder les enregistrements vidéo pour la fréquence et la latence des étapes, les tentatives d’évasion, les coups de pied, les mictions, les défécations, les vocalisations, les combats debout, la durée du temps passé debout, la durée du temps passé à marcher, la latence pour entrer dans les zones fermées, le nombre de fois que l’animal entre dans les zones fermées, la quantité de temps dans les portions fermées/ouvertes, le nombre de transitions entre les bras ouverts/fermés. Des mesures ont été identifiées sur la base des travaux publiés précédemment15. Test 5 : Test de sursauter individuel et test de sursélement de groupe Construire une arène (7,3 m W x 7,3 m L x 2,4 m H) qui dispose d’une surface solide et uniforme au sol exempte de végétation ou de fumier, et de deux parapluies fermés aux extrémités opposées de l’arène(figure 2). Les parapluies doivent être conçus de sorte qu’ils s’ouvrent soudainement à la pression d’un bouton. Assurez-vous que les côtés de l’arène sont solides ou recouverts de contreplaqué ou de nappe ombrath pour s’assurer que l’animal ne peut pas voir à l’extérieur de l’arène. Couper un trou à la hauteur de la tête du bétail à peu près sur les côtés opposés de l’arène pour que le parapluie pénètre à travers. Montez une caméra vidéo pour capturer toute l’arène. Allumez la caméra vidéo et commencez l’enregistrement. En utilisant des pratiques de manipulation à faible stress, déplacez un seul animal dans l’arène d’essai. Pour le test de sursauter de groupe, introduire un petit groupe d’environ quatre animaux. Après l’animal (s) a été dans l’arène pour 60 s, ouvrir les deux parapluies simultanément. Laissez l’animal dans l’arène pendant 4 minutes après l’ouverture des parapluies. Nettoyez l’arène d’essai à partir d’urine et d’excréments entre les tests. Décoder les enregistrements vidéo pour la fréquence et la latence des pas, les tentatives d’évasion, toucher les parapluies, les coups de pied, les mictions, les défécations, les vocalisations, les combats debout, la durée du temps passé debout, les étapes dans les 60 premiers s de tests, et les étapes dans les 60 s après que les parapluies ont été ouverts pour chaque animal. Des mesures ont été identifiées sur la base des travaux publiés précédemment16. Test 6 : Essai sur terrain ouvert Construire une arène carrée (7,3 m W x 7,3 m L x 2,4 m H) qui a une surface solide et uniforme au sol exempte de végétation ou de fumier. Les côtés de l’arène doivent être solides ou recouverts de contreplaqué ou de nappe ombrath pour s’assurer que l’animal ne peut pas voir à l’extérieur de l’arène. Montez une caméra vidéo pour capturer toute l’arène. Allumez la caméra vidéo et commencez l’enregistrement. En utilisant des pratiques de manipulation à faible stress, déplacez un seul animal au centre d’une arène d’essai sur le terrain ouvert. Laissez l’animal dans l’arène pendant 10 min. Après 10 min, remettre l’animal à son enclos. Nettoyez l’arène d’essai de l’urine et des excréments entre les animaux. Décoder les enregistrements vidéo pour la fréquence et la latence à la première étape, les tentatives d’évasion, les coups de pied, la miction, la défécation, la vocalisation, les combats debout, la durée du temps passé debout, la durée de la marche, le nombre de pas effectués, le nombre de mesures prises au cours des 60 premiers s de test. Des mesures ont été identifiées sur la base des travaux publiés précédemment17,18,19. 3. Analyse statistique Évaluer la répétabilité inter-test et intra-test à l’aide de la corrélation de Pearson (PROC CORR) et de la fiabilité calculée à l’aide de l’alpha de Cronbach (PROC CORR). Effectuer une validité des variables de réponse par rapport au gain quotidien moyen (ADG) à l’aide d’une analyse de régression (PROC REG). Après avoir normalisé les variables (PROC STANDARD), utilisez une analyse de cluster (PROC VARCLUS) pour identifier les relations entre les variables de l’intérieur et entre les différents tests. Bon nombre de ces variables peuvent être régressées par rapport aux mesures de production afin d’identifier les relations relatives à la production entre le comportement des bovins au cours de ces tests et de productivité.

Representative Results

L’utilisation de ces résultats peut aider à caractériser la responsabilité comportementale des bovins à différents types de stimuli, et cette information peut influencer la rétention individuelle et les décisions de sélection de reproduction. En général, ces tests doivent être effectués lorsque les animaux sont jeunes afin de minimiser l’impact de l’expérience antérieure sur leur comportement20. Les relations entre ces différents tests comportementaux peuvent être prédictives des comportements dans d’autres tests et avec la productivité de l’animal. La répétabilité de ces tests varie également, car certains tests sont relativement cohérents au fil du temps, tandis que d’autres ne le sont pas. Pour chaque test, nous présenterons la répétabilité, la validité et la fiabilité des mesures recueillies dans ce test spécifique. Nous exposerons les avantages et les inconvénients à chaque test au fur et à mesure que nous les verrons et discuterons du circuit émotionnel qui peut être évalué. Nous présenterons ensuite une analyse des éléments de principe de l’échantillon sur le nombre d’étapes effectuées à travers tous les tests. Exit Velocity (EV)EV peut diminuer légèrement à mesure que les animaux vieillissent, mais restera relativement stable9,10,21. Il y avait une forte répétabilité (R – 0,72; p et lt; 0,0001) et la validité par rapport à ADG dépendait des circonstances (R2 – 0,12, p – 0,03). La fiabilité était inacceptable (ICC 0,41). Le test EV a un court temps d’essai, une variable de réponse objective, est reproductible et valide, mais nécessite un investissement d’équipement, peut être influencé par l’installation de manutention et l’expérience antérieure de l’évaluateur, et a une fiabilité insuffisante.Circuit émotionnel: FEAR Score de stylo (PS)Le PS avait une faible répétabilité (R – 0,35; p – 0,05) et sa validité par rapport à ADG dépendait des circonstances (R2 – 0,12, p – 0,03). La fiabilité était inacceptable (ICC 0,33). Le test PS a un court temps d’essai et plusieurs animaux peuvent être évalués simultanément. Cependant, c’est subjectif. Il peut être influencé par les expériences négatives antérieures à être manipulé par les humains. Il peut être influencé par l’apparence et le langage corporel de l’évaluateur et est risqué pour l’évaluateur. Il y a peu de répétabilité et de fiabilité.Circuit émotionnel: PANIC Score De chute (CS)CS avait une légère répétabilité (R – 0,15, p – 0,42) et sa validité par rapport à ADG était peu susceptible d’être utile (R2 – -0,03, p – 0,67). La fiabilité était médiocre (ICC à 0,60). CS a un court temps d’essai (10 s/animal), mais il s’agit d’une variable de réponse subjective. Il peut être influencé par l’équipement/infrastructure et l’expérience antérieure de l’évaluateur. Si l’hydraulique est trop serrée, elle peut provoquer une vocalisation et modifier la quantité de traction du porte-tête. Les expériences négatives antérieures avec l’installation peuvent gonfler artificiellement les scores. À mesure que les animaux vieillissent ou s’alourdissent, les scores diminueront.Circuit émotionnel: RAGE Relations entre EV, PS, CS et ADGLa figure 3 illustre les relations entre ces quatre variables. À mesure qu’ADG augmentait, EV (FEAR; R – -0,41; p 0,02) et PS (PANIC; R – -0,42; p – 0,02) a diminué. Aucune relation n’a été observée entre ADG et CS (RAGE). Une relation positive (R – 0,45; p – 0,01) a été observée entre PS (PANIC) et EV (FEAR). Aucune relation n’a été observée entre CS (RAGE) et EV ni entre CS (RAGE) et PS (PANIC). Bovine Zero Maze (BZM)Les réponses comportementales dans le BZM (SEEKING, PANIC) sont présentées dans le tableau 4. Étant donné que ce test n’est pas reproductible22, le comportement du bétail pendant les essais répétés peut ne pas être un indicateur précis de la rééponsabilité des bovins à un stimulus immédiat, mais il peut être plus indicatif d’un état affectif de base (p. ex., anxiété). Un certain nombre d’étapes ont eu une répétabilité élevée (R – 0,71, p – 0,005). Le nombre de combats debout (R -0,61) et la latence au premier combat debout (R – 0,61) étaient des mesures valides pour EV au cours seulement du test initial. Le temps total pendant le premier test était une mesure valide pour ADG. Plusieurs mesures ont été prises pour une fiabilité inacceptable (ICC à 0,42). Le BZM comporte plusieurs étapes répétables. La durée du temps passé debout est une mesure valide pour ADG et le comportement debout peut être un proxy pour EV et ADG. Un large éventail de variables sont évaluées. Le comportement du bétail est observé sans interférence humaine. Les mesures de réponse sont objectives. Cependant, il est de ressources, de temps et de main-d’œuvre intensive pour construire le labyrinthe et effectuer le test (10 min/animal pour les tests seulement), et il nécessite le décodage vidéo.Circuit émotionnel: SEEKING, PANIC Test de sursélement individuelBien que le test de sursauter soit reproductible, les bovins se comporteront différemment pendant le test de sursauter lorsqu’ils sont évalués individuellement par rapport au moment où ils font dans un groupe23. Pendant l’essai individuel de sursauter, le bétail peut éprouver le stress d’isolement ; par conséquent, l’activation des systèmes PANIC et SEEKING peut remplacer toute activation du système FEAR. Le nombre d’étapes (R – 0,62, p – 0,0008) et le nombre d’étapes dans les 60 premiers s après l’ouverture du parapluie (R – 0,60, p – 0,001) avait une répétabilité modérée. Il est peu probable que la validité par rapport à ADG soit un indicateur utile (R2 et 0,07) d’ADG. Plusieurs étapes (ICC -0,06) pendant toute la période d’essai ont eu une fiabilité inacceptable. Cependant, le nombre d’étapes dans les 60 premiers après l’ouverture du parapluie (ICC 0,70) avait une fiabilité acceptable. Le test de sursauter individuel comporte plusieurs mesures qui sont répétables et fiables, et un large éventail de variables sont évaluées. Le comportement du bétail est observé sans interférence humaine. Les mesures de réponse sont objectives. Cependant, il est de ressources, de temps et de main-d’œuvre intensive pour construire le labyrinthe et effectuer le test (5 min/animal uniquement pour les tests). Il nécessite un décodage vidéo et peut être confondu par le stress d’isolement.Circuit émotionnel pour test de sursauteur individuel: PANIC, SEEKINGCircuit émotionnel pour le test de sursauteur de groupe : FEAR Essai en champ ouvertLe nombre d’étapes (R à 0,67, P et 0,0001) a eu une répétabilité modérée. Sa validité par rapport à ADG est compromise parce que plusieurs étapes (R2 – 0,03) sont peu susceptibles d’être utiles. Un certain nombre d’étapes (ICC 0,26) avaient une fiabilité inacceptable. L’essai en champ ouvert a un large éventail de variables évaluées. Certaines étapes pendant le test sont reproductibles. Le comportement du bétail est observé sans interférence humaine. Les mesures de réponse sont objectives. Cependant, il est de ressources, de temps et de main-d’œuvre intensive pour construire le labyrinthe et effectuer le test (10 min/animal uniquement pour les tests), et il nécessite le décodage vidéo.Circuit émotionnel: PANIC, SEEKING Analyses multivariéesLes analyses de grappes ont permis d’identifier trois grappes principales (FEAR, RAGE et PANIC/SEEKING) dans les données(figure 4). Nombre d’étapes du test de surdession de groupe (FEAR) regroupés avec ADG et EV (FEAR). Le nombre d’étapes dans le BZM (PANIC/SEEKING), l’OFT (PANIC/SEEKING) et le test individuel de sursapplement (PANIC/SEEKING) regroupés. CS (RAGE) ne s’est pas regroupé avec aucune des autres variables. Système émotionnel Test comportemental proposé pour détecter l’activation du système Recherche test en champ ouvert, test d’objet nouveau, labyrinthe zéro bovin, score de stylo Luxure évaluation de la libido Soins comportement maternel, détresse entourant le sevrage Jouer Tbd Peur test de sursautillement, vitesse de sortie Rage score de chute, protection de la progéniture PANIQUE/CHAGRIN test d’isolement social, labyrinthe zéro bovin, score de stylo Tableau 1 : Évaluations comportementales qui peuvent identifier l’activation de différents systèmes émotionnels dans le cerveau. Score Étiquette Description 1 Docile Disposition légère. Doux et facile à manipuler. Se dresse et se déplace lentement pendant le traitement. Non perturbé, installé, un peu terne. Ne tire pas sur la tête quand dans la chute. Sortie chute calmement 2 Agité Plus silencieux que la moyenne, mais peut être têtu pendant le traitement. Peut essayer de reculer de la chute ou de tirer en arrière sur la porte d’opération. Un peu de clignotement de la queue. Sortie chute rapidement. 3 Nerveux Le tempérament typique est gérable, mais nerveux et impatient. Une quantité modérée de lutte, de mouvement et de claquement de queue. Repousser la poussée et la traction de la tête. Sortie rapidement. 4 Flighty (sauvage) Jumpy et hors de contrôle, frémit et lutte violemment. Peut souffler et mousser à la bouche. Frantically court la ligne de clôture et peut sauter lorsqu’il est écrit individuellement. Les expositions longue distance de vol et les sorties chutent sauvagement. 5 Agressif Peut être similaire à Score 4, mais avec un comportement agressif supplémentaire, la peur, l’agitation extrême, et le mouvement continu qui peut inclure sauter et beugler tandis que dans la chute. Sorties chute frénétiquement et peut afficher un comportement d’attaque lorsqu’il est manipulé seul. 6 Très agressif Tempérament extrêmement agressif. Bat ou attaque sauvagement lorsqu’il est confiné dans de petits endroits serrés. Comportement d’attaque prononcé. Tableau 2 : Description du comportement des bovins évalué pour les scores de chute (Fédération d’amélioration du bœuf). Score Étiquette Description 1 Non-agressif (docile) Marche lentement, peut être approché étroitement par les humains, pas excité par les humains ou les installations 2 Légèrement agressif Courses le long des clôtures, se tiendra dans le coin si les humains restent à l’écart, peut rythme clôture 3 Modérément agressif Cours le long des clôtures, la tête vers le haut et fonctionnera si les humains se rapprochent, s’arrête avant de frapper les portes et les clôtures, évite les humains 4 Agressif Courses, reste à l’arrière du groupe, la tête haute et très conscient des humains, peut courir dans les clôtures et les portes, même avec une certaine distance, sera probablement courir dans les clôtures si seul dans le stylo 5 Très agressif Excité, se heurte à des clôtures, court sur les humains et tout le reste dans le chemin, “fou” Tableau 3 : Description du comportement des bovins tel qu’évalué pour le score du stylo (Fédération d’amélioration du bœuf). Fréquence des performances comportementales Moyenne et SEM Max-Min (en) Étapes (compte) 244,11 à 29,19 594 – 34 Tentatives d’évasion (compte) 9 1,48 29 – 0 Coups de pied (compte) 8,67 à 1,17 25 – 1 Urinations (compte) 0,32 à 0,13 3 – 0 Défécations (compte) 1 à 0,29 6 – 0 Vocalisations (compte) 0,96 à 0,3 6 – 0 Combats debout (compte) 10,61 à 1,06 25 – 0 Durée du temps passé debout (s) 200,23 à 22,59 456.32 – 0 Étapes (compter) pendant les 60 premières secondes d’essais 32.18 à 5.31 106 – 0 Latence pour effectuer un comportement après être entré dans le labyrinthe zéro bovin Moyenne et SEM Max-Min (en) Latence à la première étape (s) 18,32 à 8,36 228.7 – 0.03 Latence à la première tentative d’évasion (s) 165,67 à 38,31 600 – 1.6 Latnecy au premier changement de direction (s) 76.05 14.43 290.96 – 2.87 Latence à la première miction (s) 520,31 à 31,64 600 – 42.3 Latence à la première défécation (s) 325,63 à 52,13 600 – 0 Latence à la première vocalisation (s) 437,03 à 45,69 600 – 1.7 Latence au premier combat debout (s) 68,72 à 23,6 600 – 0.54 Tableau 4 : Fréquence et latence pour effectuer les comportements observés alors que les bovins se trouvent dans le labyrinthe zéro bovin. Test de sursélement individuel Test de surdélétille de groupe Fréquence du comportement pendant le test Moyenne et SEM Max-Min (en) Moyenne et SEM Max-Min (en) Heure à laquelle les parapluies s’ouvrent 63,27 à 0,35 68.34 – 60.09 61,2 à 0,08 62.16 – 60.33 Étapes (compte) 318,5 à 37,52 948 – 65 126,72 à 12,68 312 – 25 Tentative d’évasion (compte) 0 à 0 0 – 0 0 à 0 0 – 0 Touche parapluie (compte) 2,27 à 0,53 11 – 0 0,03 à 0,03 1 – 0 Coups de pied (compte) 0,16 à 0,09 3 – 0 0 à 0 0 – 0 Urinations (compte) 0,19 à 0,07 1 – 0 0,13 à 0,07 2 – 0 Défécations (compte) 0,72 à 0,12 3 – 0 0,72 à 0,15 3 – 0 Vocalisations (compte) 0,44 à 0,29 10 – 0 0,03 à 0,03 1 – 0 Combats debout (compte) 7,91 à 0,56 15 – 0 8,66 à 0,52 14 – 3 Durée debout (fils) 140,87 à 13,77 316.25 – 0 188,94 à 9,91 299 – 64.74 Étapes dans les 60 premières secondes de test (compte) 62,44 à 8,92 248 – 6 33,84 à 3,11 81 – 6 Étapes dans les 60 secondes après parapluies ouverts (compte) 72,52 à 10,1 295 – 6 27,09 à 3,76 92 – 0 Test de sursélement individuel Test de surdélétille de groupe Latence pour effectuer des comportements Moyenne et SEM Max-Min (en) Moyenne et SEM Max-Min (en) Latence à la première étape (s) 4,14 à 1,46 36.98 – 0.11 2,61 à 0,88 28.65 – 0.11 Latence à la première tentative d’évasion (s) – – – – Latence à la première touche parapluie (s) 94,79 à 14,74 282.84 – 11.64 157,76 à 157,76 157.76 – 157.755 Latence au premier coup de pied (s) 137,29 à 16,78 167.2 – 93.47 – – Latence à la première miction (s) 135,47 à 38,38 293.79 – 29.74 52,87 à 9,39 69.66 – 37.17 Latence à la première défécation (s) 104,18 à 23 271.98 – 3.35 62,44 à 13,74 196.76 – 15.11 Latence à la première vocalisation (s) 67,32 à 41,27 226.89 – 3.83 68,15 à 0,00 68.15 – 68.15 Latence au premier combat debout (s) 26,52 à 7,1 193.48 – 0.44 11,43 à 1,76 45.4 – 1.12 Latence à la première étape après l’ouverture du parapluie (s) 63,2 à 1,77 84.19 – 6.36 65,94 à 5,09 167.34 – 6.96 Latence à la première tentative d’évasion après parapluie ouvert (s) – – – – Latence aux premières touches du parapluie après l’ouverture des parapluies (s) 110,2 à 16,38 282.84 – 11.64 – 157.76 – 0 Latence to first kick after umbrella opens (s) Latency to first kick after umbrella opens (s) Latency to first kick after umbrella opens (s) Latency 137,29 à 16,78 167.2 – 93.47 – – Latence à la première miction après l’ouverture du parapluie (s) 152,34 à 40,79 293.79 – 29.74 67,94 à 1,72 69.66 – 66.21 Latence à la première défécation après l’ouverture du parapluie (s) 160,57 à 26,49 271.98 – 1 90.03 21.26 196.76 – 17.39 Latence à la première vocalisation après l’ouverture du parapluie (s) 100,91 à 44,77 226.89 – 11.47 – 68.15 – 0 Latence au premier combat debout après parapluie s’ouvre (s) 85,59 à 10,32 297.33 – 1.27 76,91 à 5,33 182.69 – 15.47 Tableau 5 : Fréquence et latence pour effectuer les comportements observés pendant que les bovins font l’essai individuel de sursauter et le test de surséquence de groupe. Fréquence des comportements pendant le test Moyenne et SEM Max-Min (en) Étapes (compte) 464,28 à 42,65 1607 – 91 Tentatives d’évasion (compte) 0,06 à 0,04 2 – 0 Coups de pied (compte) 0,16 à 0,06 2 – 0 Urinations (compte) 0,14 à 0,04 1 – 0 Défécations (compte) 0,44 à 0,08 2 – 0 Vocalisations (compte) 1,91 à 0,7 32 – 0 Combats debout (compte) 13,75 à 0,84 40 – 4 Durée du temps passé debout (s) 294,94 à 17,85 562.98 – 48.72 Étapes (compter) pendant les 60 premières secondes d’essais 69,36 à 7,72 297 – 0 Latence pour effectuer un comportement Moyenne et SEM Max-Min (en) Latence à la première étape (s) 5,9 à 2,42 148.18 – 0.11 Latence à la première tentative d’évasion (s) 357,81 à 158,26 563.23 – 45.56 Latence au premier coup de pied (s) 355,95 à 53,7 584.58 – 66.51 Latence à la première défécation (s) 135,38 à 31,51 486.29 – 1.98 Latence à la première vocalisation (s) 162,67 à 49,87 742 – 8.8 Latence au premier combat debout (s) 28.11 à 6.06 255.97 – 0.35 Tableau 6 : Fréquence et latence pour effectuer les comportements observés pendant que les bovins participent à l’essai sur terrain ouvert. Figure 1 : Représentation tridimensionnelle du labyrinthe zéro bovin. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre. Figure 2 : Représentation tridimensionnelle de l’arène pour l’essai en champ ouvert, le score de stylo et le test de surdélétation. Les cercles marrons indiquent le placement de parapluies pour le test de sursélement seulement. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre. Figure 3 : Les relations entre la vitesse de sortie, le score de stylo, le score de chute, et la productivité dans les bouvillons d’indicus de Bos ont influencé les bouvillons (n – 32). S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre. Figure 4 : Analyse des grappes représentatives des réponses comportementales des bovins à une variété de tests de peur. Dans ce chiffre, le nombre d’étapes effectuées pendant le labyrinthe zéro bovine (BZM), le test de surtélétrage individuel, l’essai open Field (OFT), et le test de sursentréale de groupe ont été évalués avec le score de chute, le score de stylo, la vitesse de sortie, et le gain quotidien moyen. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre. Matériel supplémentaire 1 : Animaux se comportant aux différentes partitions décrites dans le manuscrit. S’il vous plaît cliquez ici pour afficher ce fichier (Cliquez à droite pour télécharger). Matériel supplémentaire 2: Vidéo Time-lapse de la construction du labyrinthe zéro. S’il vous plaît cliquez ici pour afficher ce fichier (Cliquez à droite pour télécharger).

Discussion

Exit Velocity et Chute Score
Le VE et le CS sont tous deux évalués pendant que l’animal est traité par une chute de manipulation. Bien que le comportement du bétail pour le EV et le CS soit quantifié au cours du même scénario, les réponses comportementales à ces deux tests ne sont pas liées24. Cela donne à penser que le scénario dans lequel le VE (p. ex., échapper à la retenue) et le CS (p. ex., la retenue durable) sont évalués peut être perçu différemment par les bovins, et évaluer par la suite différents systèmes émotionnels. Le EV évalue le comportement des bovins car ils échappent à la retenue et est donc pensé pour évaluer le système FEAR tandis que le CS peut évaluer RAGE. Le CS évalue le comportement des bovins tout en étant retenu dans le parachute de manutention(tableau 2), et peut donc être un bon proxy pour le système émotionnel RAGE.

Des recherches substantielles ont été menées sur la relation entre les caractéristiques de la ve et de la production, de la santé et du comportement. Bien que la ve puisse être influencée par l’expérience antérieure d’un animal, cette mesure objective peut être efficace pour quantifier le système FEAR, car des relations substantielles entre la ve et la santé, la productivité, la reproduction et le comportement ont été identifiées. Les bovins avec des EV plus rapides ont réduit les taux de croissance14, mauvaise qualité de carcasse11,25, fonction immunitaire réduite20, et des niveaux plus élevés de cortisol pendant la manipulation10. Cette mesure peut fournir des informations sur le comportement dans le stylo à la maison, parce que EV est positivement corrélé avec des nombres d’étapes dans le stylo à la maison13. Du point de vue de la gestion des animaux, les bovins atteints d’ev plus rapides sont plus difficiles à manipuler, présentent un plus grand risque pour les gestionnaires d’animaux et peuvent influencer le comportement des compagnons de troupeau. Bien que l’EV puisse être une bonne mesure pour évaluer FEAR, elle ne mesure pas tous les systèmes émotionnels. Par conséquent, des tests supplémentaires sont nécessaires pour évaluer tous les systèmes émotionnels influençant la production et le bien-être.

Score de stylo
Le PS évalue subjectivement la volonté du bétail d’être approché par un humain(tableau 3) et peut être utile pour évaluer le système PANIC. Cependant, le PS a été critiqué pour son manque d’objectivité, parce que différents évaluateurs peuvent avoir des interprétations différentes du comportement, et plusieurs évaluations subjectives ont souffert d’une mauvaise fiabilité inter-taux26.

Test de sursœillement
L’anxiété est très évoluée chez toutes les espèces proies. Des niveaux élevés de FEAR aident à protéger l’animal de la douleur et active les axes surrénales sympathiques et hypothalamic-pituitaires dans le cadre de la lutte ou de la fuite et la réponse au stress à un danger perçu. Le test de sursauter évalue la réponse d’un animal à des stimuli soudains et nouveaux, et a été identifié comme une mesure efficace dans l’identification des différences comportementales entre les différentes souches génétiques des porcs27. Le test de sursauter peut être efficace dans l’évaluation de la sensibilité et de la réactivité du système sympathique-arénal, qui a des conséquences pertinentes pour la production lorsqu’il est activé et peut fournir un aperçu du système FEAR.

Essai en champ ouvert
L’OFT est le test le plus couramment utilisé. L’OFT a été conçu à l’origine pour évaluer l’audace animale individuelle, ou la volonté d’entrer dans une arène ouverte, un environnement qui peut être perçu comme dangereux et risqué pour la survie de l’animal. L’OFT a été validé pour les espèces qui cherchent instinctivement un abri et évitent les espaces ouverts, tels que les rongeurs, les poulets et les dindes16.

Les bovins ont évolué pour vivre dans des champs ouverts, de ce fait que l’OFT peut ne pas induire les réponses comportementales et physiologiques associées à la FEAR et peut être mieux adapté pour évaluer l’isolement social (PANIC/GRIEF) ou l’exploration (SEEKING). De plus, l’OFT évalue les animaux individuels, et parce que les bovins sont des animaux de troupeau grégaires, l’expérience de l’OFT peut susciter une réponse émotionnelle autre que FEAR. L’OFT n’a pas de forte corrélation avec d’autres tests FEAR et les résultats sont difficiles à interpréter (c.-à-d. que de nombreux facteurs peuvent conduire à la même activité). Par conséquent, l’OFT n’est pas recommandé comme test général FEAR pour les bovins16 et peut ne pas fournir une compréhension complète des systèmes FEAR chez les bovins. L’OFT peut cependant être un outil utile pour quantifier les systèmes PANIC ou SEEKING chez les bovins.

Le système SEEKING est essentiel pour que les animaux acquièrent les ressources nécessaires à leur survie. Les niveaux élevés de SEEKING provoquent une exploration enthousiaste intense et persistante, une excitation et une anticipation intenses. Ce système peut entraîner une locomotion vers l’avant car l’animal est motivé à explorer son environnement. SEEKING peut jouer un rôle dans les émotions positives et négatives; positive SEEKING peut susciter un sens du but tandis que le seeking négatif peut entraîner des comportements associés à la sécurité28. Les vaches qui passaient plus de temps à explorer et à explorer une plus grande partie de la plage (p. ex., une activation plus forte de SEEKING) ont mangé plus rapidement pendant leur détention, avaient des veaux avec des poids de sevrage plus lourds, des concentrations plus élevées de cortisol pendant l’accouchement et des intervalles post-partum plus courts à l’estrus29. Par conséquent, le système SEEKING peut avoir des répercussions sur la production et le bien-être. L’identification d’animaux ayant une activation élevée du système SEEKING peut avoir plus de succès dans des environnements étendus où la condition physique individuelle et reproductive dépend de la capacité de l’animal à trouver des ressources et un abri. Cependant, les animaux ayant une activation élevée du système SEEKING peuvent éprouver des niveaux plus élevés de stress et de frustration pendant l’enfermement.

Bovine Zéro Labyrinthe
Les tests couramment utilisés dans la recherche biomédicale qui sont conçus pour évaluer l’efficacité de l’anti-anxiété et le développement de médicaments anti-dépresseurs chez les rongeurs sont le labyrinthe élevé plus (EPM) et le labyrinthe élevé zéro (EZM)30. Ces tests exploitent le comportement instinctif du rongeur et sa propension naturelle à des endroits sombres et fermés pour quantifier leur volonté d’explorer des environnements qui seraient intrinsèquement craintifs ou induisent de l’anxiété. Les mesures de ces tests peuvent inclure la latence de quitter le bras obscurci du labyrinthe, la durée du temps dans les bras ouverts et fermés du labyrinthe, et le nombre de transitions entre les deux environnements pendant la période d’essai ainsi que le comportement de l’animal (par exemple, vocalisation, mination, défécation, tentatives d’évasion) pendant l’essai31.

L’EPM et l’EZM sont tous deux des tests bien validés pour quantifier FEAR/ANXIETY chez les rongeurs15,31. Un EPM modifié a été utilisé pour quantifier la réponse FEAR chez les porcs32, mais n’a pas été utilisé chez les ruminants. Cependant, l’EPM a été critiquée pour son ambiguïté d’interprétation concernant le comportement sur la place centrale du labyrinthe. Par conséquent, l’EZM a été conçu pour évaluer les mêmes mesures que l’EPM, mais permet une exploration ininterrompue sans ambiguïté. Lors de l’identification d’un test pour évaluer FEAR/ANXIETY et SEEKING chez les bovins, l’EZM était un modèle logique. L’EZM est propice au comportement naturel des bovins, car ils se déplacent instinctivement dans des motifs circulaires et ont une propension à retourner dans les zones d’où ils sont venus.

En appliquant des principes similaires à l’EZM avec un inverse d’interprétation, un bovine Zero Maze33 a été développé pour évaluer les systèmes FEAR, PANIC/GRIEF et SEEKING chez les bovins. Les bovins ont évolué pour vivre dans des espaces ouverts; par conséquent, les bovins avec une activation réduite des systèmes FEAR et PANIC/GRIEF seront plus disposés à passer du temps dans les parties ouvertes du BZM que les parties sombres du labyrinthe, seront moins susceptibles d’entrer dans les parties fermées du labyrinthe, et effectueront plus de tentatives d’évasion.

Quantifier le comportement des bovins au cours de multiples évaluations peut identifier des relations émotionnelles complexes qui peuvent avoir une signification économique, sont facilement mesurées et peuvent être incluses dans les efforts de sélection de l’élevage. Les circuits émotionnels de PLAY, LUST et CARE n’ont pas été évalués dans cette étude.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Nous sommes reconnaissants aux étudiants du Animal Behavior and Welfare Laboratory de l’Université Texas D’A et M pour leur aide dans le décodage des enregistrements vidéo du comportement des bovins et au personnel du Animal Science Teaching and Research Center pour leur aide à ce projet. Ce projet a été soutenu par le texas A ‘amp; M University Department of Animal Science Graduate Student Research Mini-Grant program.

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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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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