我們發(fā)布過(guò)動(dòng)物運動(dòng)軌跡跟蹤系統(EthoVision XT)如何用于嚙齒動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)和其他實(shí)驗動(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)物運動(dòng)軌跡跟蹤系統中的像素變化來(lái)研究肉雞在干燥的黑水虻幼蟲(chóng)（Hermetia illucens）喂養過(guò)程中活動(dòng)的論文。我們將介紹她的研究結果以及EthoVision在監測家禽行為方面的價(jià)值。
使用EthoVision測量肉雞行為
在貧瘠的飼養條件下快速生長(cháng)的肉雞可能會(huì )出現各種福利問(wèn)題，例如腿部健康狀況差和缺乏運動(dòng)[1,2]。確保和了解適當的福利對提供適當的動(dòng)物護理非常重要。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(guān)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(cháng)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，當皮膚與地面反復長(cháng)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 )嚴重下降，這是我們越來(lái)越關(guān)注的問(wèn)題。那么我們該如何解決這個(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？
對行為進(jìn)行細致的分析需要大量時(shí)間，而且需要經(jīng)過(guò)培訓才能熟練掌握[3,4]。因此，探索新穎且省時(shí)的方法來(lái)測量動(dòng)物行為的特定方面（如運動(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。這項研究在孵化后一天開(kāi)始，一直持續到肉雞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。當肉雞移動(dòng)時(shí)，像素值會(huì )發(fā)生變化。移動(dòng)越多，檢測到的像素變化就越多。通過(guò)將四臺攝像機安裝在靜態(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 攝像機觀(guān)測數據收集概覽。在BSFL供應期間的視頻圖像被去除（此處稱(chēng)為暫停，通常為幾秒鐘），以避免像素變化中的噪音畫(huà)面，因為撒幼蟲(chóng)的手是可見(jiàn)的。
手動(dòng)與自動(dòng)，有什么區別？
為了比較傳統方法和自動(dòng)方法，比較了30秒人工觀(guān)察活動(dòng)方法和EthoVision監測活動(dòng)的能力[5]。結果顯示，人工記錄的活動(dòng)與使用EthoVision 測量的像素變化兩種方法呈中度正相關(guān)。兩種測量方法都顯示了對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)現的確影響存在一定差異。
使用人工觀(guān)察時(shí)，在所有觀(guān)察日都觀(guān)察到提供干燥幼蟲(chóng)后肉雞活動(dòng)量增加。自動(dòng)評估也發(fā)現了類(lèi)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)現的不同有其他幾種可能的解釋。人工評分法可能更準確地檢測到細小的動(dòng)作，而這些運動(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(zhù)垂直運動(dòng)的表現不如水平運動(dòng)。像素變化反映了運動(dòng)情況。然而，人工評分法只能評估肉雞是否活躍，而不區分活動(dòng)程度。此外，像素變化是隨著(zhù)時(shí)間的推移進(jìn)行平均，而人工觀(guān)察則無(wú)法做到這一點(diǎn)。軟件分析的持續評估特性能夠評估頻率和幅度差異，而30秒人工觀(guān)察則不會(huì )。所以，綜上所述，人工手動(dòng)行為評估和自動(dòng)行為分析這兩種方法可以互為補充，能夠幫助研究者更加全面地對動(dòng)物行為進(jìn)行評估。
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殖系統）下，用更大的樣本量對發(fā)現的結果進(jìn)行進(jìn)一步驗證，有助于建立簡(jiǎn)單且省時(shí)的肉雞活動(dòng)評分方法。最后，Noa評論道 “評估像素變化應被視為人工行為評估的補充，因為它能提供更詳細的額外信息"。
參考文獻
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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