استخدام نموذج تفضيل المكان المشروط لتقييم الجوع في العجول الحلوب: نتائج أولية وقضايا منهجية
Using the conditioned place preference paradigm to assess hunger in dairy calves: Preliminary results and methodological issues

شارك:
المجلة: Animal Welfare، المجلد: 33
DOI: https://doi.org/10.1017/awf.2024.24
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38694488
تاريخ النشر: 2024-01-01
المؤلف: Camille Lafon وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات سلوك الحيوان ورفاهيته

نظرة عامة

في هذه الدراسة، هدف الباحثون إلى التحقيق في الحالات العاطفية للعجول الحلوب فيما يتعلق بمستويات الشبع لديها باستخدام نموذج تفضيل المكان المشروط (CPP). تم تقسيم ستة عشر عجل هولشتاين إلى مجموعتين غذائيتين: واحدة تتلقى كمية محدودة من الحليب (3 لترات لكل وجبة، بإجمالي 6 لترات في اليوم) والأخرى تتلقى كمية معززة (حرية الوصول حتى 6 لترات لكل وجبة، بإجمالي يصل إلى 12 لترًا في اليوم). تم تدريب العجول على مدى أربعة أيام لربط حظيرة معينة بحالة الشبع بعد الوجبة، وبعد ذلك تم السماح لها بالاختيار بين الحظيرتين لمدة 30 دقيقة.

على عكس التوقعات، أشارت النتائج إلى عدم وجود تفضيل كبير للحظيرة المرتبطة بمستويات الشبع الأعلى، مما يشير إلى أن العجول قد لا تظهر تفضيل مكان مشروط بناءً على الشبع. لاحظ المؤلفون تحديات منهجية، مثل التحيزات المتعلقة باللون والجانب، والتي قد تكون أثرت على النتائج. وخلصوا إلى أن نموذج CPP قد لا يكون مناسبًا لتقييم التجارب العاطفية المتعلقة بالشبع في العجول وأوصوا بإجراء تحسينات للبحوث المستقبلية لتخفيف هذه التحيزات.

مقدمة

تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على القضية الحرجة للجوع في العجول الحلوب، والتي تُعتبر انتهاكًا لواحدة من الحريات الخمس لرفاهية الحيوان. غالبًا ما تتعرض العجول في مزارع الألبان لتقييد الحليب، مما يؤدي إلى نقص مزمن في التغذية وتجارب سلبية ذات صلة. بينما يمكن للعجول استهلاك أكثر من 14 كجم من الحليب يوميًا عند منحها الوصول الحر، فإن معظم المزارعين في المملكة المتحدة يوفرون كميات أقل بكثير، عادة أقل من 6 لترات في اليوم. لا يؤثر هذا التقييد على النمو والصحة فحسب، بل يغير أيضًا السلوك، مما يؤدي إلى زيادة في الأصوات، وتقليل اللعب، وزيادة المنافسة بين العجول. على الرغم من هذه التغيرات الملحوظة، لا تزال التجربة العاطفية للجوع في العجول غير مفهومة بشكل كافٍ.

لتحقيق ذلك، تستخدم الدراسة نموذج تفضيل المكان المشروط (CPP) لتقييم الحالات العاطفية للعجول المتعلقة بالجوع. من خلال تقديم كميات محدودة (6 لترات في اليوم) أو معززة (حرية الوصول، حتى 12 لترًا في اليوم) من الحليب، تهدف الباحثون إلى تحديد ما إذا كانت العجول يمكن أن تربط بيئات معينة بمستويات مختلفة من الشبع. على مدى أربعة أيام، ستختبر العجول علاجات متناوبة في حظائر مختلفة، وسيتم تقييم تفضيلاتها في اليوم الخامس من خلال ملاحظة الوقت الذي تقضيه في كل حظيرة. تفترض الفرضية أن العجول ستفضل الحظيرة المرتبطة بالشبع الأعلى، مما يوفر رؤى حول استجاباتها العاطفية للجوع.

طرق البحث

حصلت الدراسة على موافقة أخلاقية من مجلس رعاية الحيوان والمراجعة الأخلاقية بجامعة بريستول (AWERB) تحت رقم المرجع UIN/22/020. تم إجراء البحث وفقًا للمعايير المعتمدة في مزرعة الألبان بالجامعة، مما يضمن أن رفاهية العجول كانت أولوية طوال الدراسة. لا يتم تفصيل المنهجيات المحددة المستخدمة في البحث في هذا القسم، ولكن الالتزام بالإرشادات الأخلاقية يشير إلى التزام بالرعاية المسؤولة للحيوانات وممارسات الإدارة.

النتائج

في نتائج الدراسة، لوحظ أنه خلال مرحلة التكيف، أظهرت العجول تفضيلًا كبيرًا للحظيرة الزرقاء، حيث قضت في المتوسط 194.9 ثانية (± 47.66) فيها، مع دلالة إحصائية قدرها $F(1,14) = 16.72$، $P = 0.001$. بالإضافة إلى ذلك، قضت وقتًا أطول في الحظيرة اليسرى، بمتوسط 134.6 ثانية (± 47.66)، مع $F(1,14) = 7.98$، $P = 0.014$. على الرغم من أن 69% من العجول دخلت في البداية الحظيرة المرتبطة بالشبع الأعلى، إلا أن هذا التفضيل لم ينحرف بشكل كبير عن الفرضية الصفرية ($\chi^2 = 2.25$، $P = 0.13$)، ولم تؤثر عوامل مثل لون الحظيرة والجانب على اختياراتهم.

خلال مرحلة الاختبار، بينما لم تؤثر المعالجة والجانب والترتيب على الوقت الذي قضته العجول في أي من الحظيرتين، أظهرت العجول تفضيلًا قويًا للحظيرة الزرقاء، حيث قضت في المتوسط 23.0 ثانية (± 7.0) مع $F(1,5) = 10.66$، $P = 0.022$. لم يكن هناك دليل كبير على أن العجول فضلت الاستلقاء في حظيرة الشبع العالي ($\chi^2 = 0.69$، $P = 0.41$)؛ ومع ذلك، أظهرت ميلًا للاستلقاء أكثر في الحظيرة الزرقاء ($\chi^2 = 3.77$، $P = 0.05$). لم يؤثر جانب الحظيرة بشكل كبير على هذا التفضيل للاستلقاء ($\chi^2 = 1.92$، $P = 0.17$).

مناقشة

تحققت الدراسة مما إذا كانت العجول تظهر تفضيل مكان مشروط (CPP) للبيئات المرتبطة بكميات حليب أعلى، مع فرضية أن العجول ستفضل المواقع المرتبطة بشبع أكبر. على الرغم من التوقع بأن العجول ستقضي وقتًا أطول في الحظيرة المرتبطة بوجبة حليب أكبر، أشارت النتائج إلى وجود دليل محدود يدعم هذه الفرضية. من الجدير بالذكر أنه بينما دخل أحد عشر من أصل ستة عشر عجلًا في البداية الحظيرة المرتبطة بالشبع الأعلى، لم يتحقق هذا التفضيل بشكل إحصائي. تشير النتائج إلى أن العجول قد لا تدرك زيادة كمية الحليب كخبرة إيجابية، وهو ما يتناقض مع الدراسات السابقة التي تشير إلى دافع للحصول على كميات أكبر من الحليب.

يمكن أن تفسر عدة عوامل غياب CPP واضح في هذه الدراسة. قد تكون التجربة السابقة للعجول مع نظام غذائي مقيد قد قللت من التباين المدرك بين علاجات الشبع المنخفض والعالي. بالإضافة إلى ذلك، قد تكون الديناميات الاجتماعية للتكييف في أزواج، تليها اختبارات فردية، قد أثرت على السلوك. تفضيلات غير متوقعة للحظيرة الزرقاء خلال كل من التكيف والاختبار، إلى جانب التحيزات المحتملة المتعلقة باللون والجانب، تعقد تفسير النتائج. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى تحسينات منهجية في أبحاث CPP لتقييم التجارب العاطفية للعجول بشكل أفضل، لا سيما فيما يتعلق بالجوع والشبع، وهما اعتباران حاسمان لرفاهية الحيوانات في مزارع الألبان.

Journal: Animal Welfare, Volume: 33
DOI: https://doi.org/10.1017/awf.2024.24
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38694488
Publication Date: 2024-01-01
Author(s): Camille Lafon et al.
Primary Topic: Animal Behavior and Welfare Studies

Overview

In this study, the researchers aimed to investigate the affective states of dairy calves in relation to their levels of satiation using the conditioned place preference (CPP) paradigm. Sixteen Holstein calves were divided into two feeding groups: one receiving a restricted milk allowance (3 L per meal, totaling 6 L per day) and the other receiving an enhanced allowance (ad libitum up to 6 L per meal, totaling up to 12 L per day). The calves were conditioned over four days to associate a specific pen with their post-prandial satiation state, after which they were allowed to choose between the two pens for 30 minutes.

Contrary to expectations, the results indicated no significant preference for the pen associated with higher satiation levels, suggesting that calves may not exhibit a conditioned place preference based on satiation. The authors noted methodological challenges, such as color and side biases, which may have influenced the outcomes. They concluded that the CPP paradigm may not be suitable for assessing the affective experiences related to satiation in calves and recommended refinements for future research to mitigate these biases.

Introduction

The introduction of the research paper highlights the critical issue of hunger in dairy calves, which is a violation of one of the Five Freedoms for animal welfare. Calves on dairy farms are often subjected to milk restriction, leading to chronic undernourishment and associated negative subjective experiences. While calves can consume over 14 kg of milk daily when given ad libitum access, most UK farmers provide significantly less, typically under 6 liters per day. This milk restriction not only impacts growth and health but also alters behavior, resulting in increased vocalizations, reduced play, and heightened competition among calves. Despite these observable changes, the emotional experience of hunger in calves remains inadequately understood.

To investigate this further, the study employs the conditioned place preference (CPP) paradigm to assess calves’ affective states related to hunger. By offering calves either restricted (6 L per day) or enhanced (ad libitum, up to 12 L per day) milk allowances, the researchers aim to determine if calves can associate specific environments with varying levels of satiation. Over four days, calves will experience alternating treatments in different pens, and their preferences will be evaluated on the fifth day by observing the time spent in each pen. The hypothesis posits that calves will favor the pen associated with higher satiation, thereby providing insights into their emotional responses to hunger.

Methods

The study received ethical approval from The University of Bristol’s Animal Welfare and Ethical Review Board (AWERB) under the reference number UIN/22/020. The research was conducted in compliance with the established standards of the university’s dairy farm, ensuring that the welfare of the calves was prioritized throughout the study. Specific methodologies employed in the research are not detailed in this section, but adherence to ethical guidelines suggests a commitment to responsible animal care and management practices.

Results

In the results of the study, it was observed that during the habituation phase, calves exhibited a significant preference for the blue pen, spending an average of 194.9 seconds (± 47.66) in it, with a statistical significance of $F(1,14) = 16.72$, $P = 0.001$. Additionally, they spent more time in the left pen, averaging 134.6 seconds (± 47.66), with $F(1,14) = 7.98$, $P = 0.014$. Although 69% of the calves initially entered the pen associated with higher satiation, this preference did not significantly deviate from the null hypothesis ($\chi^2 = 2.25$, $P = 0.13$), and factors such as pen color and side did not influence their choices.

During the testing phase, while treatment, side, and order did not affect the time spent in either pen, calves demonstrated a strong preference for the blue pen, averaging 23.0 seconds (± 7.0) with $F(1,5) = 10.66$, $P = 0.022$. There was no significant evidence that calves preferred to lie down in the high satiation pen ($\chi^2 = 0.69$, $P = 0.41$); however, they showed a tendency to lie down more in the blue pen ($\chi^2 = 3.77$, $P = 0.05$). The side of the pen did not significantly affect this lying preference ($\chi^2 = 1.92$, $P = 0.17$).

Discussion

The study investigated whether calves exhibit a conditioned place preference (CPP) for environments associated with higher milk allowances, hypothesizing that calves would prefer locations linked to greater satiation. Despite the expectation that calves would spend more time in the pen associated with a larger milk meal, results indicated limited evidence supporting this hypothesis. Notably, while eleven out of sixteen calves initially entered the pen linked to higher satiation, this preference did not achieve statistical significance. The findings suggest that calves may not perceive increased milk allowance as a positive experience, which contrasts with previous studies indicating a motivation for higher milk quantities.

Several factors may explain the absence of a clear CPP in this study. The calves’ prior experience with a restricted diet could have diminished the perceived contrast between low and high satiation treatments. Additionally, the social dynamics of conditioning in pairs, followed by individual testing, may have influenced behavior. Unexpected preferences for the blue pen during both habituation and testing, alongside potential biases related to color and side, further complicate the interpretation of results. The study underscores the need for methodological refinements in CPP research to better assess the affective experiences of calves, particularly concerning hunger and satiation, which are critical welfare considerations in dairy farming.

شارك: