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为探究奖励类型和先前社交经验对断奶奶牛犊认知测试结果的影响,研究发现二者有显著作用,对相关研究意义重大。
在动物的世界里,认知能力对它们的生存和发展至关重要。就拿奶牛犊来说,它们在成长过程中会面临各种环境变化,比如饲养方式的改变等。而认知灵活性强的奶牛犊,能更好地适应这些变化,在福利和生产性能方面也会更具优势。
一直以来,在评估动物认知时,选择合适的奖励来激发动物完成任务是个关键问题。食物奖励虽然常用,但它存在不少问题。一方面,动物的饥饿程度和环境中食物的可获取性会影响食物奖励的激励效果;另一方面,为了让食物奖励更有吸引力而进行的食物限制,不仅会损害动物福利,还可能对动物的学习能力产生负面影响。同时,像社交接触这种替代食物奖励的方式,其受先前经验的影响还不太明确。另外,能否离开测试环境作为一种奖励形式,在奶牛上也尚未有过研究。基于这些问题,来自美国佛罗里达大学(University of Florida)的研究人员 Jessica Bonney - King、Jonathan Fischer 和 Emily Miller - Cushon 开展了一项研究,该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种技术方法来进行此项研究。首先,他们选取了 50 头雌性荷斯坦奶牛犊,在其出生后 72 小时内随机将它们分为单独饲养和成对饲养两种处理组,进行不同的饲养管理,并在不同阶段对奶牛犊进行体重测量。其次,运用 T 迷宫测试(T - maze test)来评估奶牛犊的认知灵活性,在迷宫的不同臂设置不同奖励,观察奶牛犊的反应。最后,使用生存分析(Survival analyses)等统计方法,通过 Cox 比例风险模型等对数据进行分析,探究各种因素对奶牛犊认知测试结果的影响。
研究结果主要分为以下几个方面:
- 不同奖励类型的影响:在初始辨别阶段,获得社交奖励的奶牛犊通过测试所需的次数最少,成功率最高;而获得食物奖励的奶牛犊成功率最低。在反转学习阶段,获得出口奖励的奶牛犊表现最佳,其成功通过测试的几率显著高于获得社交奖励的奶牛犊。
- 先前社交经验与奖励类型的交互作用:在初始辨别阶段,先前成对饲养且获得出口奖励的奶牛犊表现最好;而先前单独饲养的奶牛犊在获得社交奖励时相对更成功。在反转学习阶段,获得出口奖励的奶牛犊成功率更高,尤其是先前单独饲养的奶牛犊;而先前成对饲养的奶牛犊的成功与否不受奖励类型的显著影响。
- 出生体重的影响:研究还发现出生体重是测试成功的一个重要预测因素。在初始阶段,出生体重与测试成功呈正相关;但在反转阶段,二者呈负相关。
综合研究结论和讨论部分,该研究意义重大。它首次比较了不同奖励类型在奶牛犊认知和行为测试中的适用性,发现新的出口奖励是有效的,这为未来奶牛认知和行为测试提供了新的奖励选择。同时,研究揭示了社交经验会影响奶牛犊对奖励的主观感知,这提示在评估奶牛犊认知能力时,必须要考虑其先前的社交经历。不过,研究中关于出生体重与认知能力的关系还需要进一步深入研究来确认。这项研究为改善奶牛的饲养管理、提高奶牛福利和生产性能提供了重要的理论依据 。