皮質(zhì)醇用于評(píng)估犬應(yīng)激壓力的研究進(jìn)展

孫寧,付家琳,徐澍,俞曦,水映懿,朱啟文

(1. 中國(guó)刑事警察學(xué)院,沈陽(yáng) 110034;2. 安徽省銅陵市公安局,安徽銅陵 244000;3. 中國(guó)人民公安大學(xué),北京 100038;4. 沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院遼寧省行為認(rèn)知重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,沈陽(yáng) 110034)

皮質(zhì)醇作為動(dòng)物福利研究的基石,已被用于測(cè)量各物種的壓力應(yīng)激反應(yīng)[1]。 皮質(zhì)醇(cortisol)是一種糖皮質(zhì)激素,參與許多生理過(guò)程,也是衡量動(dòng)物壓力的良好指標(biāo)。 皮質(zhì)醇的釋放受下丘腦-垂體-腎上腺(hypothalamic-pituitary-adrenal,HPA) 軸調(diào)控。 皮質(zhì)醇分泌增加被認(rèn)為是一種對(duì)應(yīng)激反應(yīng)的適應(yīng)。 皮質(zhì)醇可以加速動(dòng)物體內(nèi)碳水化合物代謝,增加血液中葡萄糖的可利用性,這樣有助于應(yīng)對(duì)短期應(yīng)激中的壓力,同時(shí)皮質(zhì)醇也是反映動(dòng)物個(gè)體面臨壓力強(qiáng)度的重要生理指標(biāo)[2]。

犬(Canis familiaris)是人類最早馴化的動(dòng)物,量化犬的壓力水平一直是研究人員感興趣的研究。近年來(lái),人們將皮質(zhì)醇作為評(píng)估犬壓力的生物標(biāo)志物[3-5]。 大量研究證明了皮質(zhì)醇衡量犬腎上腺皮質(zhì)活動(dòng)的實(shí)用性和有效性,目前已經(jīng)在多種基質(zhì)中測(cè)定犬的皮質(zhì)醇水平,血液、唾液、尿液、乳汁、頭發(fā)和糞便中的皮質(zhì)醇都可作為犬的壓力標(biāo)志物[6-10],每種方法都有自身特點(diǎn)和相對(duì)可行性。 血液和唾液中的皮質(zhì)醇測(cè)定具有瞬時(shí)性,可以“即時(shí)”還原采集樣本時(shí)的腎上腺皮質(zhì)活動(dòng),尿液、乳汁、糞便、毛發(fā)中的皮質(zhì)醇是顯示腎上腺皮質(zhì)活動(dòng)的時(shí)間累積值,時(shí)間范圍從< 1 h(尿液、牛奶)到1 d(糞便)到幾天或幾周(毛發(fā))。 對(duì)于發(fā)生在數(shù)個(gè)小時(shí)內(nèi)的急性應(yīng)激反應(yīng),最好采用唾液、尿液以及糞便來(lái)測(cè)定[11];而毛發(fā)以及指甲能夠測(cè)定數(shù)周內(nèi)的皮質(zhì)醇,可以用來(lái)反映一段時(shí)間內(nèi)的腎上腺皮質(zhì)的慢性變化。 通過(guò)皮質(zhì)醇水平的變化來(lái)識(shí)別犬在壓力下的生理反應(yīng),對(duì)于評(píng)估犬的福利狀態(tài)非常重要。 本文歸納總結(jié)了犬外界環(huán)境中的各種壓力源,綜述了犬在各種應(yīng)激壓力下皮質(zhì)醇水平及其變化情況,同時(shí)根據(jù)犬皮質(zhì)醇的變化規(guī)律,探究緩解犬壓力的影響因素,進(jìn)一步完善減輕犬壓力的措施,改善犬的福利狀況。

1 皮質(zhì)醇評(píng)估各種壓力源對(duì)犬的壓力

犬經(jīng)常會(huì)暴露在各種壓力源下,例如噪音、新環(huán)境、運(yùn)輸、惡劣條件等,犬會(huì)表現(xiàn)出恐懼、刻板行為(stereotyped)等,各種壓力源對(duì)犬的壓力可以通過(guò)測(cè)定皮質(zhì)醇進(jìn)行量化評(píng)估。

1.1 評(píng)估噪音對(duì)犬的壓力

犬對(duì)噪音經(jīng)常會(huì)表現(xiàn)為恐懼行為,發(fā)生率在23% ~ 49%[12]。 聲源的性質(zhì)(強(qiáng)度、頻率、可預(yù)測(cè)性等)對(duì)犬有不同的影響。

噪音通常聲音響亮、發(fā)生突然,例如:雷暴[13]、煙花[14]和槍聲[15]等。 犬面對(duì)這種響亮的噪音,行為表現(xiàn)為降低姿勢(shì)(身體蹲伏、尾巴低垂)、喘息、顫抖、吠叫、躲藏、踱步以及找尋熟人等[16]。 雷暴發(fā)生后,犬的唾液皮質(zhì)醇顯著增加207%,持續(xù)40 min 以上才恢復(fù)[13];聽(tīng)到槍聲后,犬血漿皮質(zhì)醇和孕酮急劇增加[15]。

常見(jiàn)的家庭噪音,如吸塵器、微波爐、煙霧報(bào)警器等,也會(huì)導(dǎo)致犬恐懼和焦慮。 表現(xiàn)為向主人靠近、嚎叫、舔嘴唇以及氣喘吁吁等。 吸塵器的噪音會(huì)使犬基礎(chǔ)血漿皮質(zhì)醇濃度持續(xù)高于55 nmol/L[17]。 聲源的頻率不同,犬的行為有所不同,但皮質(zhì)醇水平的差異未見(jiàn)報(bào)道。 對(duì)于低頻聲源(如真空吸塵器),犬更常見(jiàn)激動(dòng)和興奮(吠叫、攻擊)行為,也有少量表現(xiàn)為舔嘴唇、耳朵后耷;煙霧報(bào)警器的嗶嗶聲為高頻聲音,犬會(huì)表現(xiàn)為更強(qiáng)烈的恐懼,例如顫抖,因?yàn)槿畬?duì)1000 ~ 8000 Hz 范圍內(nèi)的聲音具有高靈敏度[18]。 犬對(duì)高頻聲音的敏感性高于人類,犬對(duì)較低頻聲音與人類的敏感性差別不大[19]。 例如,人類嬰兒的哭聲,人聽(tīng)起來(lái)僅僅是響亮的聲音,犬聽(tīng)起來(lái)是痛苦并響亮的[20]。

刺激能否預(yù)測(cè),犬的壓力程度有所不同,犬會(huì)表現(xiàn)出不同的急性應(yīng)激行為及皮質(zhì)醇反應(yīng)。 對(duì)于犬無(wú)法預(yù)期的刺激,如爆炸聲、電擊和突然掉落的袋子,犬行為表現(xiàn)為降低姿勢(shì)(身體蹲伏、尾巴低垂),誘發(fā)唾液皮質(zhì)醇升高,峰值為20.4 ± 4.5 nmol/L(唾液皮質(zhì)醇基礎(chǔ)值為6.0 nmol/L),皮質(zhì)醇的水平與犬暴露在響亮噪音下相似[13]。 峰值出現(xiàn)在聲音刺激后16.9 ± 2.3 min,持續(xù)約60 min 恢復(fù)正常。 其他的刺激,比如人打開(kāi)雨傘、按壓犬趴在地上,這些刺激都是可以預(yù)期的,并沒(méi)有改變?nèi)钠べ|(zhì)醇水平,唾液皮質(zhì)醇值與基礎(chǔ)水平相比保持不變[21],但犬在行為上表現(xiàn)為身體顫抖和舔嘴行為頻率增加,以及輕微的舔嘴、打哈欠等。 Weiss[22]在經(jīng)典的應(yīng)激大鼠實(shí)驗(yàn)中,認(rèn)為刺激的可預(yù)見(jiàn)性是調(diào)節(jié)唾液皮質(zhì)醇水平的主要因素。 但Dess 等[23]觀點(diǎn)相反,他認(rèn)為是可控制性而不是可預(yù)測(cè)性顯著地調(diào)節(jié)了電擊后犬血漿皮質(zhì)醇的反應(yīng),但也提出,不可預(yù)測(cè)的休克后的皮質(zhì)醇均值比可預(yù)測(cè)休克后的更高?？梢?jiàn)兩種觀點(diǎn)并不矛盾,因此,刺激的可預(yù)測(cè)性能夠判斷刺激壓力是否引發(fā)皮質(zhì)醇反應(yīng)。

1.2 評(píng)估新環(huán)境對(duì)犬的壓力

犬進(jìn)入新環(huán)境后,不熟悉的環(huán)境、人、動(dòng)物,之前社會(huì)關(guān)系的破壞以及不可預(yù)測(cè)的事件等情況都會(huì)給犬帶來(lái)壓力[24]。 犬去寵物醫(yī)院就醫(yī),會(huì)引發(fā)犬血漿皮質(zhì)醇水平增加[25],可能是因?yàn)槿c主人隔離[26]。 收容所對(duì)犬來(lái)說(shuō)是一個(gè)新環(huán)境,剛到收容所的犬,表現(xiàn)出過(guò)度舔毛、重復(fù)轉(zhuǎn)圈等刻板行為。 刻板行為越多,皮質(zhì)醇水平越高[10]。 在入住前3 d 壓力水平最高,之后逐漸減弱[27],第1 周就習(xí)慣了收容所的新環(huán)境;Hennessy[28]研究表明,入住第3 ~ 5天尿和血漿皮質(zhì)醇水平會(huì)急劇升高,然后隨著時(shí)間的推移趨于平穩(wěn)[29],直到10 d 后才下降到基礎(chǔ)水平[30];Stephen 等[31]發(fā)現(xiàn)犬到收容所第17 天左右尿皮質(zhì)醇達(dá)到峰值,之后水平穩(wěn)步下降,到第31 天時(shí),與在家中的基礎(chǔ)水平?jīng)]有顯著性差異(作者也注意到犬存在很大的個(gè)體差異);小獵犬在從戶外圍欄轉(zhuǎn)移到犬籠后,發(fā)現(xiàn)第1 天的皮質(zhì)醇水平最高,并在接下來(lái)的77 d 內(nèi)逐漸下降并趨于穩(wěn)定[32];新入住收容所的犬血漿皮質(zhì)醇水平是在家時(shí)的3 倍[33],然而,僅僅5 d 后水平相當(dāng)[27]。 以上研究顯示,隨著時(shí)間的推移,收容所犬的皮質(zhì)醇水平下降,表明壓力減輕了,犬已經(jīng)適應(yīng)了新環(huán)境[33-34]。 相比之下,老年犬適應(yīng)新的環(huán)境較慢,入住收容所第7 天,老年犬糞便皮質(zhì)醇水平(12178.4 ± 2524.4 ng/g), 是同一收容所與人類經(jīng)常接觸的犬的10 倍(與人類經(jīng)常接觸的犬:1035.9 ± 179.9 ng/g)[35],之后略有下降。 隨著時(shí)間的推移,刻板行為從第1 天的35.7%下降到第6 天的2.6%,結(jié)果表明,老年犬似乎在行為上適應(yīng)了新環(huán)境,但需要超過(guò)1 周的時(shí)間才能充分適應(yīng)收容所中的新環(huán)境。 然而,有作者指出,皮質(zhì)醇的減少并不一定代表壓力減少,他們認(rèn)為長(zhǎng)時(shí)間的壓力使腎上腺變得“疲勞”而無(wú)法繼續(xù)產(chǎn)生皮質(zhì)醇,很有可能是HPA 軸出現(xiàn)不正確反應(yīng)才導(dǎo)致皮質(zhì)醇水平下降[9,29]。

接觸人類可以減少犬對(duì)新環(huán)境的壓力。 Willen等[36]發(fā)現(xiàn),30 min 的人類陪伴降低了新入收容所的犬血漿皮質(zhì)醇濃度。 Coppola 等[4]研究表明,新入收容所的犬經(jīng)過(guò)30 ~ 90 min 的玩耍、梳毛、訓(xùn)練和散步,第2 天的唾液皮質(zhì)醇降低。 van der laan 等[37]發(fā)現(xiàn)新來(lái)收容所的犬會(huì)頻繁地接近不熟悉的人并迅速形成依戀關(guān)系,犬增加了與人類的社會(huì)接觸。接觸人類對(duì)犬適應(yīng)新環(huán)境的有益影響也已得到證實(shí)[4,24,38],接觸人類緩解了犬的HPA 應(yīng)激系統(tǒng)對(duì)新情況的敏感性。 從這個(gè)意義上說(shuō),人類的陪伴能夠抑制對(duì)新環(huán)境的壓力反應(yīng)[39]。 在壓力期間,同種動(dòng)物的存在可以使某些動(dòng)物平靜下來(lái),這種現(xiàn)象被稱為社會(huì)緩沖[40]。 但有人發(fā)現(xiàn)犬接觸人類比接觸犬同類更有利于犬的健康[41]。 在新環(huán)境中,犬皮質(zhì)醇水平升高,有同伴犬陪伴發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)醇仍然升高,但如果在新環(huán)境中有人類陪伴,則皮質(zhì)醇水平不會(huì)升高,而且經(jīng)常觀察到犬有接近人類的社會(huì)行為。 關(guān)于人犬互動(dòng)的文獻(xiàn)有很多,但探索收容所環(huán)境中人犬互動(dòng)作用的研究有限。 對(duì)犬而言,玩具起著重要作用,可以作為新的刺激物打破犬舍的單調(diào)[42]。 對(duì)于貓來(lái)說(shuō),提供專門用于抓撓、攀爬的空間特別有用[43]。 收容所可根據(jù)物種的特性需求來(lái)豐富環(huán)境,以幫助它們應(yīng)對(duì)新環(huán)境的壓力源,并減少因壓力導(dǎo)致的異常行為和刻板行為[44]。

1.3 評(píng)估運(yùn)輸對(duì)犬的壓力

運(yùn)輸對(duì)犬來(lái)說(shuō)是一種新奇事物,綜合了不同的壓力源,例如在運(yùn)輸過(guò)程中被關(guān)在狹窄的籠子里、車輛振動(dòng)、交通噪音、未知環(huán)境、高溫和裝卸貨等。公路和飛機(jī)運(yùn)輸都會(huì)對(duì)給犬帶來(lái)壓力[45]。Horwitz[46]的研究顯示,犬在運(yùn)輸過(guò)程中的壓力反應(yīng)是恐懼或焦慮的結(jié)果。 Beerda 等[3]發(fā)現(xiàn)唾液皮質(zhì)醇的水平從運(yùn)輸前的3.6 ± 0.4 nmol/L 增加為到達(dá)后的37.4 ± 8.2 nmol/L。 Frank 等[47]觀察到皮質(zhì)醇濃度在運(yùn)輸前和運(yùn)輸后均有所增加,飛機(jī)運(yùn)輸之前(16.2 nmol/L)和運(yùn)輸后(14.8 nmol/L)的平均唾液皮質(zhì)醇濃度顯著高于基線水平12.6 nmol/L(最初采樣時(shí)犬可能已經(jīng)很興奮)。 結(jié)果表明,運(yùn)輸前和運(yùn)輸過(guò)程造成了高強(qiáng)度的壓力。 皮質(zhì)醇在糞便中的代謝有滯后性,即應(yīng)激的發(fā)生與糞便中出現(xiàn)皮質(zhì)醇之間存在延遲時(shí)間。 運(yùn)輸時(shí)的應(yīng)激與糞便皮質(zhì)醇峰值的延遲時(shí)間發(fā)生在動(dòng)物裝載后47 h[48]。

鑒于運(yùn)輸會(huì)引起生理應(yīng)激反應(yīng),可采取適當(dāng)措施,例如減少運(yùn)輸時(shí)間、改善運(yùn)輸條件(空間、通風(fēng)、溫度等)。 重復(fù)運(yùn)輸過(guò)程也可減少犬壓力反應(yīng),在一項(xiàng)研究中表明,直升機(jī)運(yùn)輸犬去搜救,犬被裝載到直升機(jī)上飛行了30 min,皮質(zhì)醇僅適度增加(10%~ 20%),唾液皮質(zhì)醇從基礎(chǔ)水平5.4 μg/L 增加到6.4 μg/L[49],而且犬恢復(fù)良好,未影響搜索性能,皮質(zhì)醇的變化程度比之前的研究要小,之前研究中,環(huán)境壓力會(huì)導(dǎo)致犬血漿皮質(zhì)醇增加高達(dá)2 ~ 4 倍,45 min 后才能恢復(fù)到基礎(chǔ)水平[21],搜救犬的日常運(yùn)輸訓(xùn)練使犬對(duì)環(huán)境挑戰(zhàn)產(chǎn)生較小的反應(yīng)(即較小的皮質(zhì)醇變化)。 對(duì)人類的研究表明,訓(xùn)練有素且技術(shù)嫻熟的運(yùn)動(dòng)員對(duì)壓力源的反應(yīng)明顯低于未受過(guò)訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員[50]。 馬運(yùn)輸引起的應(yīng)激反應(yīng)也會(huì)隨著反復(fù)運(yùn)輸而降低[51]。

1.4 評(píng)估惡劣犬舍對(duì)犬的壓力

大多數(shù)犬生活在犬舍里,犬舍的空間和條件對(duì)犬福利的影響非常大[24]。 Beerda 等[52]認(rèn)為居住條件惡劣的犬尿皮質(zhì)醇水平升高并持續(xù)多年。 由于犬舍環(huán)境的壓力,犬表現(xiàn)出異常行為。 犬在狹窄的犬舍空間中,表現(xiàn)最明顯的異常行為就是刻板行為[53]。 重復(fù)的、無(wú)功能的行為被稱為刻板行為。 刻板行為與不佳環(huán)境之間存在高度相關(guān)性[54]。 將刻板行為視為福利受損和慢性壓力已被廣泛認(rèn)可。犬刻板行為的具體表現(xiàn)是盤旋、反復(fù)在犬舍行走、踱步、從墻壁上彈起、食糞、大聲吠叫等[55]。 與家庭環(huán)境相比,犬舍環(huán)境中的刻板行為發(fā)生率相對(duì)較高[29]。 Stephen 等[56]發(fā)現(xiàn),犬在犬舍中時(shí)間越長(zhǎng),刻板行為發(fā)生率越高,而恐懼行為越少。 工作犬,如警犬、軍犬等,通常飼養(yǎng)在犬舍中,Denham 等[57]發(fā)現(xiàn)工作犬中有93%表現(xiàn)出刻板行為。 馬利諾阿犬是中國(guó)工作犬品種之一,在密閉空間內(nèi)通常會(huì)表現(xiàn)出盤旋的行為,據(jù)報(bào)道,馬利諾阿犬的刻板行為率比其他工作犬品種更高, 達(dá) 29.78% ~33.86%[5],但比不盤旋的個(gè)體具有更強(qiáng)的工作欲望和主動(dòng)性,工作性能更好[58]。 在評(píng)估刻板行為與皮質(zhì)醇水平之間的關(guān)系中發(fā)現(xiàn),無(wú)論是犬盤旋、踱步、吠叫等任何刻板行為和糞便皮質(zhì)醇水平之間無(wú)相關(guān)性[59],這個(gè)結(jié)果傾向于皮質(zhì)醇水平和行為無(wú)關(guān)的結(jié)論[8,33]。

一些研究表明,環(huán)境豐富可以有效地減少犬舍帶來(lái)的壓力,比如豐富犬舍內(nèi)的玩具、訓(xùn)練和基礎(chǔ)設(shè)施被證明是提高犬福利的有效方法,犬可以減少刻板行為、降低血漿皮質(zhì)醇水平[55]。 工作犬的犬舍基礎(chǔ)設(shè)施通常不豐富,一項(xiàng)改善研究是在犬舍周圍鋪設(shè)草坪(350 m2)、在犬舍的天花板上懸掛玩具(30 cm 黃麻抹布卷),犬刻板行為表現(xiàn)出降低趨勢(shì)[60],刻板行為的減少可以作為犬適應(yīng)環(huán)境的良好指示。 同時(shí)訓(xùn)導(dǎo)員將犬帶到草坪區(qū)域互動(dòng),發(fā)現(xiàn)犬的糞便皮質(zhì)醇水平顯著降低,說(shuō)明犬定期進(jìn)行戶外活動(dòng)以及豐富的犬舍設(shè)施都可以成為減輕犬壓力行為和生理的有效方法。

還有一種緩解措施,就是群養(yǎng)犬。 Hetts 等[61]指出,社會(huì)隔離可能比空間限制更有害。 單獨(dú)圈養(yǎng)的犬與成群圈養(yǎng)的犬的行為差異很大,單養(yǎng)犬的刻板行為時(shí)間為4% ~ 5%;群養(yǎng)犬刻板行為時(shí)間為0.9% ~ 2%,更多的行為表現(xiàn)是休息、游戲和社交互動(dòng)[55]。 從福利的角度來(lái)看,群養(yǎng)是一種合適的選擇,提供了與其他犬積極互動(dòng)的機(jī)會(huì),包括玩耍、陪伴、身體聯(lián)系和社交。

2 皮質(zhì)醇評(píng)估人壓力與犬壓力的相關(guān)性

2.1 人犬壓力的同步性

犬是人類的馴化動(dòng)物,犬和人類至少有15 000年的密切聯(lián)系,有著獨(dú)特的種間關(guān)系。 犬和人類間會(huì)發(fā)生壓力傳染[62]。 Sundman 等[63]評(píng)估犬與主人毛發(fā)中的皮質(zhì)醇濃度,發(fā)現(xiàn)犬與人之間存在長(zhǎng)期的種間應(yīng)激激素同步,證實(shí)犬在很大程度上反映了主人的壓力,主人體內(nèi)皮質(zhì)醇水平的增加伴隨著犬體內(nèi)皮質(zhì)醇水平的增加。 Ouellette 等[64]明確報(bào)告說(shuō),人類對(duì)犬皮質(zhì)醇水平的變異性有很大的影響。 人類母親和孩子之間也存在皮質(zhì)醇水平的同步性。主人的性格、責(zé)任心和開(kāi)放性與犬的皮質(zhì)醇水平存在相關(guān)性。 Kotrschal 等[65]發(fā)現(xiàn),神經(jīng)質(zhì)主人的犬毛發(fā)皮質(zhì)醇水平低,因?yàn)樯窠?jīng)質(zhì)主人與他們的犬形成了強(qiáng)烈的依戀聯(lián)系。 更有趣的是,人犬的壓力同步與犬性別有關(guān),公犬和母犬的毛發(fā)皮質(zhì)醇水平均與主人的毛發(fā)皮質(zhì)醇水平同步,母犬相關(guān)性更強(qiáng),這與其他物種人類[66]、大鼠[67]的研究結(jié)果一致。Nagasawa 等[68]發(fā)現(xiàn)母犬會(huì)表現(xiàn)出更高的情緒反應(yīng)。主人的性別也會(huì)影響犬的行為反應(yīng),例如犬在被女性主人撫摸時(shí)比男性主人更放松[69]。 此外,男性主人的公犬比女性主人的公犬更善于交際和活躍[65],并且在對(duì)犬的依戀實(shí)驗(yàn)評(píng)估中,男性主人的公犬的皮質(zhì)醇濃度最低[70],這可能與人類與犬的互動(dòng)態(tài)度有關(guān)[71]。

2.2 人犬壓力同步受犬工作性能的影響

工作犬是特殊用犬,人犬壓力同步在工作犬中體現(xiàn)得尤為明顯。 工作犬在工作期間與它們的主人一樣暴露于相同的壓力源中。 已經(jīng)證實(shí),人和犬以相似的方式對(duì)的同壓力刺激作出反應(yīng)[20]。 在搜救犬考試期間,主人的壓力會(huì)影響犬的壓力水平。犬和主人的皮質(zhì)醇水平存在強(qiáng)烈的顯著正相關(guān)。Lit 等[72]觀察到犬考試失敗后,皮質(zhì)醇水平升高。Sümegi 等[62]描述了類似的結(jié)論,當(dāng)主人有壓力時(shí),犬在解決問(wèn)題方面更差,認(rèn)知能力也更差。 犬可通過(guò)人類肢體語(yǔ)言和面部表情精準(zhǔn)識(shí)別人類的情緒[73]。 搜救犬和主人每周都要進(jìn)行數(shù)小時(shí)的訓(xùn)練,在共同完成任務(wù)的接觸中,人與犬的相互理解進(jìn)一步增強(qiáng),這可能會(huì)導(dǎo)致更強(qiáng)的皮質(zhì)醇相關(guān)性[74]。 在犬的敏捷性比賽中,證實(shí)了主人與犬之間皮質(zhì)醇水平是同步的[73]。 之前的研究表明,訓(xùn)練和競(jìng)爭(zhēng)會(huì)影響犬的社會(huì)行為[75]和毛發(fā)皮質(zhì)醇水平[76]。 賽犬與主人的皮質(zhì)醇同步性比寵物犬與主人的關(guān)聯(lián)性更強(qiáng),如Meyer 等[74]的建議,許多犬主人應(yīng)積極訓(xùn)練他們的犬參加敏捷性和服從性比賽,訓(xùn)練可能會(huì)增加情感上的親密度,從而產(chǎn)生更強(qiáng)的同步性。

3 皮質(zhì)醇可作為評(píng)估工作犬壓力的標(biāo)志物

3.1 評(píng)估工作犬的壓力

工作犬在一些工作領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用,人類社會(huì)對(duì)專業(yè)工作犬的需求日益增加,如導(dǎo)盲犬、搜毒犬、搜爆犬、搜救犬等。 與家養(yǎng)犬相比,工作犬會(huì)暴露在許多具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中,例如交通、噪音等干擾,與陌生環(huán)境、陌生人等壓力源接觸。 它們更容易感受到壓力和緊張,會(huì)出現(xiàn)異常行為,比如跑向或遠(yuǎn)離主人、反復(fù)轉(zhuǎn)身、重復(fù)舔舐行為、過(guò)度警覺(jué)[77]。 壓力導(dǎo)致的一系列消極表現(xiàn)會(huì)影響工作性能的發(fā)揮,也會(huì)有損其福利水平。

工作犬通常在壓力大的情況下工作。 例如Wojtas' 等[78]表明救援搜索對(duì)工作犬來(lái)說(shuō)是壓力事件,這可以通過(guò)唾液皮質(zhì)醇的升高來(lái)證明。 還有一項(xiàng)專門對(duì)工作犬福利的研究,對(duì)德國(guó)牧羊犬、馬利諾阿犬、杜賓犬和羅威納犬4 種工作犬進(jìn)行皮質(zhì)醇測(cè)定[79],休息條件下的唾液皮質(zhì)醇濃度平均在0.361 ~ 0.438 μg/dL 之間,而工作條件下的唾液皮質(zhì)醇濃度平均在0.312 ~ 0.592 μg/dL 之間。 犬的基礎(chǔ)唾液皮質(zhì)醇水平范圍為0.02 ~ 0.3 μg/dL[80]。結(jié)果表明,即使在休息條件下,工作犬的皮質(zhì)醇水平也很高,這意味著它們長(zhǎng)時(shí)間承受壓力。

在工作期間,各品種的工作犬之間的皮質(zhì)醇水平?jīng)]有顯著性差異,這可能是因?yàn)槿幱谙嗤拇碳は?訓(xùn)練程序和環(huán)境對(duì)于所有品種來(lái)說(shuō)都是相同的,皮質(zhì)醇水平基本沒(méi)有差異[5]。 羅威納犬(0.614 μg/dL)和德國(guó)牧羊犬(0.567 μg/dL)的唾液皮質(zhì)醇水平略高于其他犬(P> 0.05)。 雖然德國(guó)牧羊犬皮質(zhì)醇水平較高,但并沒(méi)有表現(xiàn)與壓力有關(guān)的行為,可能與體力工作相關(guān)[63]。 羅威納犬的唾液皮質(zhì)醇水平最高,在日常訓(xùn)練、休息或工作中,與其他受到相同刺激的工作犬相比,羅威納犬會(huì)表現(xiàn)出更多的刻板行為,羅威納犬可能更容易感受到壓力。

3.2 評(píng)估犬在壓力源中的恢復(fù)能力

在極度緊張的環(huán)境中完成任務(wù)后,合格的工作犬經(jīng)過(guò)一段時(shí)間會(huì)表現(xiàn)出行為復(fù)原力。 Elizabeth等[81]對(duì)2001 年9 月11 日恐怖襲擊事件參與救援工作的搜救犬進(jìn)行了終生跟蹤,以評(píng)估事件對(duì)其健康和行為的影響,研究結(jié)果表明,事件并未對(duì)搜救犬的行為產(chǎn)生不利影響,搜救犬在一定時(shí)間內(nèi)能從強(qiáng)大的壓力中恢復(fù)。 Beerda 等[21]也證明犬能從急性壓力源中恢復(fù),他發(fā)現(xiàn),大多數(shù)犬在應(yīng)激后30 min后,唾液皮質(zhì)醇的峰值下降了一半,并在應(yīng)激后45~ 60 min 后恢復(fù)到基礎(chǔ)水平。 這表明,犬有能力從遭遇的壓力源中恢復(fù)過(guò)來(lái),這種從壓力源中恢復(fù)的能力對(duì)于工作犬來(lái)說(shuō)尤其重要,因?yàn)樗鼈冏⒍〞?huì)定期暴露于潛在的壓力源中。 因此,Beerda 等[21]認(rèn)為可通過(guò)皮質(zhì)醇測(cè)試犬在壓力源中的恢復(fù)能力來(lái)篩選工作犬。 目前,篩選工作犬的常用方法是評(píng)估幼犬的警用素質(zhì)。 依據(jù)6 月齡幼犬培訓(xùn)考核標(biāo)準(zhǔn),考核包括發(fā)育狀況、體能、服從性、膽量、銜取等,其中與應(yīng)對(duì)壓力相關(guān)的項(xiàng)目是膽量的考核。 國(guó)內(nèi)考核方法是:犬在牽引狀態(tài)下能自由穿梭6 人以上陌生人群,并能適應(yīng)陌生人牽引、撫摸和50 m 處聲響刺激,對(duì)車輛行人不驚慌。 國(guó)外的考核方法是考核犬應(yīng)對(duì)各種突發(fā)刺激、新情況、觸覺(jué)/音頻刺激的表現(xiàn),然后根據(jù)考核結(jié)果挑選警用性能良好的幼犬。在現(xiàn)有的工作犬篩選標(biāo)準(zhǔn)中,尚未評(píng)估犬在壓力源中的恢復(fù)能力。 可根據(jù)皮質(zhì)醇的變化來(lái)評(píng)估工作犬能否應(yīng)對(duì)將來(lái)的工作任務(wù),例如犬在訓(xùn)練后,顯示出唾液皮質(zhì)醇升高但能恢復(fù)到基線值,可以認(rèn)定該犬能夠應(yīng)對(duì)訓(xùn)練期間遇到的壓力源,以此來(lái)衡量工作犬的應(yīng)對(duì)壓力能力,可以盡早發(fā)現(xiàn)具有潛力的工作犬,從而提高整體訓(xùn)練效果,有助于降低培訓(xùn)成本。

4 皮質(zhì)醇測(cè)定與行為觀察的相關(guān)性

犬暴露于以上的壓力源時(shí),除了皮質(zhì)醇水平變化,往往在行為上也有所表現(xiàn),比如,恐懼行為和刻板行為。 恐懼行為中,犬降低姿勢(shì)(包括身體蹲伏、尾巴低垂、耳朵后耷)是犬極度恐懼時(shí)最明顯的行為表現(xiàn),細(xì)微的行為表現(xiàn)是身體顫抖、吠叫、嗚嗚聲、舔嘴唇、打哈欠、搖尾巴和抬起爪子等,各種表述不一致[82];刻板行為中,多表現(xiàn)為盤旋、反復(fù)在犬舍行走、踱步、從墻壁上彈起、食糞、大聲吠叫等[55]。因此,很多人認(rèn)為行為觀察和皮質(zhì)醇測(cè)定方法密切相關(guān),行為特征與壓力下的生理和神經(jīng)內(nèi)分泌反應(yīng)有關(guān)[83]。 Hiby 等[9]先前的研究結(jié)果表明,犬表現(xiàn)出恐懼行為和刻板行為越多,皮質(zhì)醇水平越高。 但Beerda 等[21]發(fā)現(xiàn),壓力行為與唾液、尿液皮質(zhì)醇水平幾乎沒(méi)有顯著的關(guān)聯(lián)。 目前,毛發(fā)樣本是唯一發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)醇水平與壓力行為(如躲藏、喘氣、降低身體姿勢(shì))之間存在密切相關(guān)的測(cè)定方法,其他研究也報(bào)告犬的皮質(zhì)醇水平與行為之間沒(méi)有關(guān)系[8,33]。 盡管犬的行為觀察和皮質(zhì)醇測(cè)量之間是否存在相關(guān)性仍存在爭(zhēng)議[8],但這兩項(xiàng)方法都在單獨(dú)評(píng)估動(dòng)物福利狀況。 例如,行為觀察已被確立為評(píng)估犬應(yīng)激的工具[13],行為觀察通常被認(rèn)為是一個(gè)可靠的指標(biāo)[84]。 因此,可堅(jiān)持建議綜合使用行為觀察和皮質(zhì)醇測(cè)定方法來(lái)共同研究犬的壓力。

5 總結(jié)與展望

綜上所述,國(guó)外皮質(zhì)醇用于評(píng)估犬應(yīng)激壓力的研究蓬勃發(fā)展,且取得了一系列有意義的研究成果。 通過(guò)測(cè)定皮質(zhì)醇的水平可以評(píng)估犬在壓力源下的福利狀況,也可監(jiān)測(cè)緩解犬壓力的影響因素,進(jìn)而指導(dǎo)完善減輕犬壓力的措施。 雖然皮質(zhì)醇測(cè)定是評(píng)估HPA 系統(tǒng)功能活動(dòng)的最實(shí)用和最常見(jiàn)的測(cè)量方法,但皮質(zhì)醇在壓力評(píng)估中的可靠性仍受到質(zhì)疑,因?yàn)槠べ|(zhì)醇濃度變化受復(fù)雜機(jī)制的影響,許多因素會(huì)影響皮質(zhì)醇水平,比如環(huán)境、個(gè)體、測(cè)定方法和時(shí)間變量[85]。 針對(duì)某個(gè)動(dòng)物、某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上,確定影響皮質(zhì)醇水平的因素不一定與壓力事件相關(guān)[86]。 使用皮質(zhì)醇作為壓力指標(biāo),特別是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,仍然存在爭(zhēng)議。 為了更準(zhǔn)確地評(píng)估犬的整體應(yīng)激壓力水平,建議參考多項(xiàng)參數(shù),包括行為觀察和其他的生理指標(biāo),如心率變異性(heart-rate variability,HRV)、催產(chǎn)素(oxytocin,OT)、分泌型免疫球蛋白A(salivary immunoglobulin A,sIgA)、唾液α-淀粉酶(salivary alpha-amylase)等[87-88],以更可靠、更客觀地評(píng)估犬的福利狀況。