我們發(fā)布過(guò)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)(EthoVision XT)如何用于嚙齒動(dòng)物、魚(yú)類和其他實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，今天為大家介紹一篇由諾亞-范-勒芬（Noa van Leuffen）發(fā)表的關(guān)于使用動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)中的像素變化來(lái)研究肉雞在干燥的黑水虻幼蟲(chóng)（Hermetia illucens）喂養(yǎng)過(guò)程中活動(dòng)的論文。我們將介紹她的研究結(jié)果以及EthoVision在監(jiān)測(cè)家禽行為方面的價(jià)值。
使用EthoVision測(cè)量肉雞行為
在貧瘠的飼養(yǎng)條件下快速生長(zhǎng)的肉雞可能會(huì)出現(xiàn)各種福利問(wèn)題，例如腿部健康狀況差和缺乏運(yùn)動(dòng)[1,2]。確保和了解適當(dāng)?shù)母＠麑?duì)提供適當(dāng)?shù)膭?dòng)物護(hù)理非常重要。提高肉雞福利的一種方法是增加它們的自然行為和活動(dòng)，例如在雞圈中提供干燥幼蟲(chóng)，如黑水虻幼蟲(chóng)（Hermetia illucens，BSFL）。在本文中，我們將探討觀察家禽行為手動(dòng)和自動(dòng)的方法，以及黑水虻幼蟲(chóng)如何影響這種行為。
使用黑水虻幼蟲(chóng)有什么好處？
快速生長(zhǎng)的肉雞體重大，行動(dòng)不便，活動(dòng)量減少。再加上墊料質(zhì)量差，當(dāng)皮膚與地面反復(fù)長(zhǎng)時(shí)間接觸時(shí)，病變的發(fā)生率就會(huì)增加。皮膚病變的雞福利會(huì)嚴(yán)重下降，這是我們?cè)絹?lái)越關(guān)注的問(wèn)題。那么我們?cè)撊绾谓鉀Q這個(gè)問(wèn)題呢？
在肉雞圈舍中撒布幼蟲(chóng)可以刺激肉雞的活動(dòng)，減少它們接觸臟垃圾的時(shí)間。提供這些幼蟲(chóng)有助于減輕皮膚上的病變。然而，提供干燥的BSFL是否真的能提高肉雞的活性還不得而知。因此，Noa和她的同事們開(kāi)始了這項(xiàng)研究，分析提供了干燥昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)后的肉雞行為。
為什么要使用自動(dòng)行為分析？
對(duì)行為進(jìn)行細(xì)致的分析需要大量時(shí)間，而且需要經(jīng)過(guò)培訓(xùn)才能熟練掌握[3,4]。因此，探索新穎且省時(shí)的方法來(lái)測(cè)量動(dòng)物行為的特定方面（如運(yùn)動(dòng)）是很有意義的。使用EthoVision XT似乎是一種高效且省時(shí)的肉雞活動(dòng)分析工具。
本研究共納入308只雄性肉雞。這項(xiàng)研究在孵化后一天開(kāi)始，一直持續(xù)到肉雞35天。在EthoVision中分析活動(dòng)時(shí)，每個(gè)像素都會(huì)獲得一個(gè)范圍從 0（黑色）到 255（白色）的值。當(dāng)肉雞移動(dòng)時(shí)，像素值會(huì)發(fā)生變化。移動(dòng)越多，檢測(cè)到的像素變化就越多。通過(guò)將四臺(tái)攝像機(jī)安裝在靜態(tài)裝置上，采集了肉雞的行為（圖1）。在第 14、21 和 28 天收集肉雞行為的視頻資料。從喂食前一小時(shí)開(kāi)始，肉雞不受干擾，并在 BSFL 喂食前30分鐘和喂食后15分鐘（08:00、11:00、14:00和17:00，圖 1）進(jìn)行拍攝。
圖1 攝像機(jī)觀測(cè)數(shù)據(jù)收集概覽。在BSFL供應(yīng)期間的視頻圖像被去除（此處稱為暫停，通常為幾秒鐘），以避免像素變化中的噪音畫面，因?yàn)槿鲇紫x(chóng)的手是可見(jiàn)的。
手動(dòng)與自動(dòng)，有什么區(qū)別？
為了比較傳統(tǒng)方法和自動(dòng)方法，比較了30秒人工觀察活動(dòng)方法和EthoVision監(jiān)測(cè)活動(dòng)的能力[5]。結(jié)果顯示，人工記錄的活動(dòng)與使用EthoVision 測(cè)量的像素變化兩種方法呈中度正相關(guān)。兩種測(cè)量方法都顯示了對(duì)照組和接受干燥幼蟲(chóng)的肉雞之間的活動(dòng)差異，但兩組之間發(fā)現(xiàn)的確影響存在一定差異。
使用人工觀察時(shí)，在所有觀察日都觀察到提供干燥幼蟲(chóng)后肉雞活動(dòng)量增加。自動(dòng)評(píng)估也發(fā)現(xiàn)了類似的效果，在一天中的不同時(shí)段BSFL的活動(dòng)模式在一天中的不同時(shí)間有所不同，最后一次喂食時(shí)刻（17:00）的活動(dòng)量最少，BSFL供給對(duì)活動(dòng)的影響似乎受到供給時(shí)間的影響。人工手動(dòng)記錄活動(dòng)和EthoVision像素變化方法在揭示干幼蟲(chóng)飼喂對(duì)不同時(shí)間肉雞活動(dòng)的影響方面略有不同。
兩種方法發(fā)現(xiàn)的不同有其他幾種可能的解釋。人工評(píng)分法可能更準(zhǔn)確地檢測(cè)到細(xì)小的動(dòng)作，而這些運(yùn)動(dòng)可能無(wú)法通過(guò)許多像素的變化反映出來(lái)[5]，例如地面啄食。此外，肉雞是從俯視角度拍攝，這意味著垂直運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)不如水平運(yùn)動(dòng)。像素變化反映了運(yùn)動(dòng)情況。然而，人工評(píng)分法只能評(píng)估肉雞是否活躍，而不區(qū)分活動(dòng)程度。此外，像素變化是隨著時(shí)間的推移進(jìn)行平均，而人工觀察則無(wú)法做到這一點(diǎn)。軟件分析的持續(xù)評(píng)估特性能夠評(píng)估頻率和幅度差異，而30秒人工觀察則不會(huì)。所以，綜上所述，人工手動(dòng)行為評(píng)估和自動(dòng)行為分析這兩種方法可以互為補(bǔ)充，能夠幫助研究者更加全面地對(duì)動(dòng)物行為進(jìn)行評(píng)估。
展望未來(lái)
透過(guò)不同的環(huán)境（如集約型和粗放型家禽養(yǎng)殖系統(tǒng)）下，用更大的樣本量對(duì)發(fā)現(xiàn)的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，有助于建立簡(jiǎn)單且省時(shí)的肉雞活動(dòng)評(píng)分方法。最后，Noa評(píng)論道 “評(píng)估像素變化應(yīng)被視為人工行為評(píng)估的補(bǔ)充，因?yàn)樗芴峁└敿?xì)的額外信息"。
參考文獻(xiàn)
1.De Jong, I.C.; van Harn, J.; Gunnink, H.; Hindle, V.A.; Lourens, A. Footpad Dermatitis in Dutch Broiler Flocks: Prevalence and Factors of Influence. Poult. Sci. 2012, 91, 1569–1574.
2.Bessei, W. Welfare of Broilers: A Review. Worlds. Poult. Sci. J. 2006, 62, 455–466.
3.Viscardi, A.V.; Hunniford, M.; Lawlis, P.; Leach, M.; Turner, P.V. Development of a Piglet Grimace Scale to Evaluate Piglet Pain Using Facial Expressions Following Castration and Tail Docking: A Pilot Study. Front. Vet. Sci. 2017, 4, 51.
4.Stamp Dawkins, M. Observing Animal Behaviour: Design and Analysis of Quantitative Data; Oxford University Press: Oxford, UK, 2008.
5.Van Leuffen, N.; Ipema, A.F.; Bolhuis J.E. Comparing Pixel Changes and Manual Observations for Mapping Broiler Activity during Dried Black Soldier Fly Larvae (Hermetia illucens) Provisioning. Animals. 2023, 13, 2200.
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