成年母鸡通过面部皮肤泛红和头部羽毛运动表达情感状态：揭示禽类情感交流的新机制

本研究首次系统探究了成年母鸡(Gallus gallus domesticus)在不同情感状态(neg_high/pos_high/pos_low)下面部皮肤(脸颊、耳垂、肉垂和鸡冠)泛红(blushing)和头部羽毛运动的表达模式。通过自然观察和标准化行为测试，发现所有裸露皮肤区域的红度变化与情感状态显著相关，其中高唤醒负性情境引发最强泛红，而头部羽毛蓬松(fluffed)状态主要出现在正性情境。该研究为禽类情感识别提供了新指标，对改善家禽福利评估具有重要意义。

　　

在动物行为学研究领域，禽类的情感表达机制长期被忽视。与哺乳动物丰富面部表情不同，鸟类因缺乏面部肌肉被认为情感表达有限。然而近年研究发现，蓝黄金刚鹦鹉等鸟类会通过头部羽毛运动和面部颜色变化传递情感信号。这引发关键科学问题：家禽是否也存在类似机制？特别是具有显著第二性征（如鸡冠、肉垂）的成年母鸡，这些性选择特征是否会干扰情感表达？解答这些问题对理解禽类情感进化、改善集约化养殖动物福利至关重要。

法国国家农业食品与环境研究院(INRAE)、国家科学研究中心(CNRS)和图尔大学的研究团队开展创新性研究。通过设计三类情感情境（高唤醒负性neg_high：捕捉和挫折测试；高唤醒正性pos_high：沙浴和面包虫奖励；低唤醒正性pos_low：休息、理羽和进食），对12只成年矮脚鸡(Pekin bantam)进行系统观察。研究采用深度学习辅助图像分析，定量测量面部四个区域红度(R/[R+G+B])和头部羽毛位置(sleeked/fluffed)，相关技术方法包括：1)建立鸡脸识别的resnet50深度学习模型；2)ImageJ宏实现10×10像素区域RGB值自动采集；3)基于白色羽毛的白平衡校正算法；4)混合效应模型分析情感状态与面部特征关联。

Measure of Facial Redness
研究发现所有裸露皮肤区域红度均随情感状态显著变化：高唤醒负性情境下鸡冠红度(0.48[0.46-0.50])显著高于正性状态(P≤0.002)，而脸颊、耳垂和肉垂呈现三级分化——高唤醒负性>高唤醒正性>低唤醒正性(P≤0.011)。特别值得注意的是，传统认为与性选择相关的肉垂表现出与脸颊相似的变化模式，挑战了第二性征不参与情感表达的假设。

Facial Feather Position
头部羽毛位置显示情境特异性：沙浴(85% fluffed)和休息(83%)时羽毛最蓬松，显著高于进食(31%)和奖励测试(18%)(P<0.001)。有趣的是，虽然捕捉测试(neg_high)和理羽(pos_low)情感价相反，但羽毛蓬松比例无差异(约60%)，提示羽毛运动可能同时反映情感价和特定行为需求。

讨论与意义
该研究首次证实成年母鸡面部皮肤泛红和羽毛运动构成情感表达的"双信号系统"。有三个突破性发现：1)性选择特征（肉垂）仍保留情感表达功能，其红度变化幅度与普通皮肤区域相当；2)不同面部区域红度变化高度同步(ρ>0.70)，但耳垂反应延迟可能形成特异性信号；3)羽毛蓬松状态与正性情境相关，而紧贴状态(sleeked)集中出现在摄食相关行为。这些发现革新了对禽类情感表达的认识，为开发基于计算机视觉的家禽福利自动监测系统提供理论依据。研究建立的深度学习辅助分析方法(DOI:10.5281/zenodo.10522790)为后续研究提供技术范本。未来研究需区分红度变化是否特异性编码情感价(valence)或唤醒度(arousal)，并探究这些信号在种内通信中的实际功能。论文发表于《Animal Behaviour》标志着禽类情感研究进入新阶段。