一种多单元装置及评价犬与犬社交能力的方法与流程

本发明涉及动物行为学技术领域，特别是涉及一种多单元装置及评价犬与犬社交能力的方法。

背景技术：

家犬在三万多年的驯化过程中，与人类在同一环境下生活，与人亲密交流，成为人类忠诚的伴侣动物。家犬与人类之间在社交和情感具有趋同进化现象。与其它模式动物相比家犬具有丰富的情感、社交和共情特点，拥有其它动物所不具有的优势(通人性)，犬类的交流方式可能是在与人类驯化过程中习得的，同时犬类比狼和黑猩猩更善于利用人类的社会交际行为，更具体地说，在需要人帮助的情况下，家犬能够将与人目光对视作为一种交流工具。由于犬类学习能力强、性格温顺、实验重复性好、实验配合度高，是国际生物学界、医学界公认的理想实验动物，常常作为实验动物进行研究。所以将家犬作为模式动物研究社交情感，为研究人类精神疾病的发病机制提供了巨大潜力和机遇。

目前，有关于家犬的社交能力和社交新颖性等行为学方面的研究很少。在已有的研究中，研究人员利用啮齿类动物，例如小鼠，进行社交能力以及社交新颖性的测试(silvermanetal.,2010)，其实验装置为由三个矩形盒子构成的尺寸为20cm*40.5cm*22cm的箱体，相邻的盒子之间的墙壁上设有圆形开口(直径为3.5cm)。首先将实验小鼠放在中间的盒子中，让其适应5分钟，在这个适应阶段两边的盒子将会被隔开；适应阶段结束后在一侧的盒子中放入一个装有一只陌生小鼠的圆形铁丝笼子，并在笼子的顶部放置一个加重的杯子来限制实验小鼠爬上去；然后打开相邻盒子之间的开口，使实验小鼠可以在三个盒中自由活动。十分钟之后，在另一侧的盒子中放入一个装有另一只陌生小鼠的圆形铁丝笼子，并让实验小鼠再进行十分钟的自由活动。该实验只是通过测量实验老鼠在两侧箱子中待的时间和嗅闻来判断实验老鼠的社交能力以及社交新颖性。

目前，对于犬类社交能力及社交新颖性的检测的实验装置还很少，啮齿类动物的实验装置对于犬类体积较小，并且存在很多环境干扰，检测的社交行为指标较少，不能很好的描述犬类的社交能力和社交新颖性。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种包括三个相连接的单元和摄像机的多单元装置，以及一种通过犬与多单元装置中其他陌生犬的社交行为评价犬与犬社交能力的方法。

(二)技术方案

为了解决上述问题，本发明提供了一种多单元装置，包括：三个依次相连接的第一单元、第二单元和第三单元，位于中间的所述第二单元与设置在两边的所述第一单元和所述第三单元之间分别设置有通道；在所述第一单元和所述第三单元内分别放置第一犬笼和第二犬笼；在所述第一单元、第二单元和第三单元的上方设置有摄像机。

进一步地，所述单元均为规则且对称的几何形状。

进一步地，所述第一单元，所述第二单元和所述第三单元的形状和大小相同。

进一步地，所述单元均由围栏围成。

进一步地，所述单元的面积均为3-6m²。

进一步地，所述多单元装置设置于室内。

本发明还提供了一种利用上述多单元装置评价犬与犬社交能力的方法，包括以下步骤：

s1、将所述第一单元、第二单元和第三单元依次连接后，将所述实验犬放入任一单元中，在设定时间内让所述实验犬在三个单元中自由活动；

s2、将所述第一犬笼和所述第二犬笼分别放置在所述第一单元和所述第三单元内，并将与所述实验犬性别和年龄相同的第一陌生犬放入所述第一犬笼内，利用所述摄像机记录在设定时间内所述实验犬的社交行为的次数和/或累计时间；

s3、将与所述实验犬性别和年龄相同的第二陌生犬放入所述第二犬笼内，利用所述摄像机记录在设定时间内所述实验犬的所述社交行为的次数和/或累计时间，以及所述实验犬向所述陌生犬发起社交的次数。

进一步地，所述实验犬的社交行为包括：所述实验犬在任一单元中停留，所述实验犬穿过所述通道，所述实验犬在三个单元内快速频繁穿梭，所述实验犬与所述陌生犬互动，所述实验犬处于不动状态，所述实验犬处于紧张状态，以及所述实验犬的社交撤退行为。

进一步地，所述实验犬与所述陌生犬互动包括：所述实验犬嗅闻所述陌生犬，或所述实验犬前肢搭在所述犬笼上咬或舔或嗅所述犬笼。

进一步地，所述实验犬处于不动状态包括：所述实验犬静坐不动或站立不动。

进一步地，所述实验犬处于紧张状态包括：所述实验犬尾巴低垂或僵直。

进一步地，所述实验犬在三个单元内快速频繁穿梭包括：所述实验犬在3秒钟之内没有任何探索行为，在三个单元内来回穿梭。

进一步地，所述实验犬的社交撤退行为包括：所述实验犬接近所述陌生犬后立即向后移动或走路或跑开。

进一步地，所述实验犬向所述陌生犬发起社交包括：所述实验犬嗅探所述陌生犬头部和肛门生殖器区域，或所述实验犬前肢搭在所述犬笼上咬或舔或嗅所述犬笼。

进一步地，将记录的所述实验犬的社交行为的次数和/或累计时间和所述实验犬与所述陌生犬发起社交的次数与基准数据相对比，评价所述实验犬与所述陌生犬的社交能力。

(三)有益效果

本发明提供的多单元装置及评价犬与犬社交能力的方法，利用三个相连的单元限定出一定面积的测试区域，先后在两侧的单元内的犬笼中放入陌生犬，通过实验犬与陌生犬的各种社交行为，实验犬向陌生犬发起社交和出现社交撤退行为的次数，评价实验犬与陌生犬的社交能力。本发明的多单元装置简单，进行测试前不需要对实验犬进行训练，只要提前对环境进行适应即可。本发明的评价方法简单，易操作，三个连通的单元使得实验犬可以自由的活动，与陌生犬社交，使得能够更直观的观察实验犬与陌生犬的社交活动。通过测试数据可以直观地评价犬与犬的社交能力，评价结果客观、可靠。本发明不仅可以用于评价犬与犬的社交能力，也对探究动物情感的研究提供了一定的帮助。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的用于评价犬与犬社交能力的多单元装置的示意图；

图2为本发明实施例中的评价犬与犬社交能力的方法的流程图；

图3a至图3c为本发明实施例中的评价犬与犬社交能力的方法的过程示意图；

图4为本发明实施例中的实验犬在任一单元中停留的数据；

图5为本发明实施例中的实验犬与陌生犬互动的数据；

图6为本发明实施例中的所述实验犬处于紧张状态的数据；

图7为本发明实施例中的实验犬穿过通道和在三个单元内快速频繁穿梭的数据；

图8为本发明实施例中的实验犬向陌生犬发起社交和实验犬社交撤退行为的数据。

附图中的附图标记依次为：

11、第一单元，12、第二单元，13、第三单元，21、第一犬笼，22、第二犬笼。

具体实施方式

下面结合实施例和附图，对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。在此，本发明的以下实施例用于说明本发明，但不用来限定本发明的范围。

如图1所示，本发明的实施例提供一种多单元装置，包括：三个依次相连接的第一单元11、第二单元12和第三单元13，位于中间的第二单元12与设置在两边的第一单元11和所述第三单元13之间分别设置有通道14；在所述第一单元11和所述第三单元13内分别放置第一犬笼21和第二犬笼22；在第一单元11、第二单元12和第三单元13的上方设置有摄像机。单元为规则并且对称的几何形状，避免因单元的形状不规则、不对称，在评价测试过程中干扰实验犬的注意力，对实验犬的行为和判断产生干扰，进而影响评价结果。例如，单元的形状为矩形或圆形。第一单元11、第二单元12和第三单元13的形状和大小相同。单元可以由围栏围成，顶部和底部都是开放的。单元的大小要适中，单元太大会影响评价测试的效率；单元太小，会过度限制实验犬的活动，进而影响评价测试的结果，单元1的面积可以为3～6m²。本发明实施例对单元1的面积不作具体限定。在第一单元11、第二单元12和第三单元13的上方设置有摄像机，用于在评价测试过程中拍摄实验犬在单元内的活动。可以根据需要确定摄像机2的数量和位置，本发明实施例对此不作具体限定。多单元装置设置于室内，避免过多的环境因素在评价测试过程中干扰实验犬的注意力，对实验犬的行为和判断产生干扰，进而影响评价结果。

本实施例中，第一单元11、第二单元12和第三单元13的形状和大小相同，为由围栏围成的边长为0.9m的正六边形，相邻的两个单元之间设置有通道14，使得三个单元是连通的。在三个单元的上方设置有一台摄像机，能够俯拍三个单元内的活动。使用的摄像机为海康威视摄像机，并且为广角摄像机。第一犬笼21和第二犬笼22分别放在第一单元11和第三单元13中，并固定住。

如图2所示，本发明的实施例还提供一种利用上述多单元装置评价犬与犬社交能力的方法，包括以下步骤：

s1、将第一单元11、第二单元12和第三单元13依次连接后，将实验犬放入任一单元中，如图3a所示；在设定时间内让所述实验犬在三个单元中自由活动。

在进行评价测试前，要对三个单元检查，确保实验犬对每个单元的兴趣是相同，不会对某一个单元有偏好，例如，某个单元有吸引实验犬的气味。

s2、将第一犬笼21和第二犬笼22分别放置在第一单元11和第三单元13内，并将与实验犬性别和年龄相同的第一陌生犬放入第一犬笼21内，如图3a所示。利用所述摄像机记录在设定时间内所述实验犬的社交行为的次数和/或累计时间。

实验犬的社交行为包括：实验犬在任一单元中停留，实验犬穿过通道，实验犬在三个单元内快速频繁穿梭，实验犬与陌生犬互动，实验犬处于不动状态，实验犬处于紧张状态，以及实验犬的社交撤退行为。

实验犬在三个单元内快速频繁穿梭包括：实验犬在3秒钟之内没有任何探索行为，在三个单元内来回穿梭。

实验犬与陌生犬互动包括：实验犬嗅探陌生犬头部和肛门生殖器区域，或实验犬前肢搭在犬笼上咬或舔或嗅犬笼。

实验犬处于不动状态包括：实验犬静坐不动或以及站立不动。

实验犬处于紧张状态包括：实验犬尾巴低垂或僵直。

实验犬的社交撤退行为包括：实验犬接近陌生犬后立即向后移动或走路或跑开。

选择与实验犬的性别相同的陌生犬，是为了避免因性别不同而影响评价测试的结果，例如，因异性相吸而加强了实验犬与陌生犬的社交行为。同时，陌生犬与实验犬年龄相同，是为了避免因年龄不同造成的犬之间的社交行为差异而减弱了实验犬与陌生犬的社交行为，或者因为年龄不同所造成的犬的体型不同，而导致实验犬与陌生犬不能平等社交，例如，年龄稍大、体型稍大的犬可能会欺负年龄稍小、体型稍小的犬。

s3、将与实验犬性别和年龄相同的第二陌生犬放入第二犬笼22内，如图3c所示；利用摄像机记录在设定时间内实验犬的上述社交行为的次数和/或累计时间，以及实验犬向陌生犬发起社交的次数。

所述实验犬向所述陌生犬发起社交包括：所述实验犬走向所述陌生犬。

可以通过将记录的实验犬的社交行为的次数和/或累计时间和实验犬与向陌生犬发起社交的次数与基准数据相对比，评价实验犬与陌生犬的社交能力。可以利用通过本发明的评价方法对大量的犬进行评价测试所得到的测试数据来得到基准数据，例如，用全部测试数据的平均值作为基准数据。可以通过将实验犬各项测试数据与对应的各项测试的基准数据进行比较；或者通过将实验犬的各项测试数据进行加权平均，然后与相应的加权平均基准数据进行比较，来评价犬与犬的社交能力。还可以基于基准数据设定犬与犬社交能力的评价等级。

考虑到家犬集中注意力的时间长度有限，在评价测试的过程中，对每一个测试步骤都设定一定的时间长度，在设定的时间长度内记录实验犬的行为。设定的时间长度要适中，时间太长，实验犬的注意力不足以维持那么长时间；时间太短，采集到的实验犬的行为数据不够充分；因此，都会影响评价测试的结果，设定时间的长度可以为5-15分钟。本发明实施例对此不作具体限定。还可以根据需要为各测试步骤设定相同的时间长度。

本实施例使用了24只比格犬作为实验犬，它们的年龄为9～11个月，体重为10～15kg，经过常规的检疫和体检，身体正常，无肢体残损。其中，15只为野生比格犬；其余9只为对shank3基因进行编辑的自闭症模型犬(参见发明专利申请cn201811577970.2自闭症模型犬的建立方法)。

首先，第一单元11、第二单元12和第三单元13依次连接后，然后将实验犬独自放入任一单元内，让实验犬在三个单元内自由活动10分钟。

然后，将第一犬笼21和第二犬笼22分别放置在第一单元11和第三单元12内，并将与实验犬性别和年龄相同的第一陌生犬放入第一犬笼21内，用摄像机记录在10分钟内所述实验犬的社交行为的次数和/或累计时间。

接着，将与实验犬性别和年龄相同的第二陌生犬放入第二犬笼22内，用摄像机记录在10分钟内实验犬的社交行为的次数和/或累计时间，以及实验犬向陌生犬发起社交的次数。

实验犬向陌生犬发起社交包括：所述实验犬嗅探第一陌生犬或第二陌生犬的头部和肛门生殖器区域，或实验犬前肢搭在第一犬笼或第二犬笼上咬或舔或嗅第一犬笼或第二犬笼。至此完成对实验犬的评价测试。

可以根据需要按照上述评价方法对每只实验犬做多次评价测试，可以取多次评价测试结果的平均值作为最终评测结果。

在对不同的实验犬进行评价测试或者对同一条实验犬进行多次评价测试之前，需要使用70％乙醇擦拭三个单元、地面并风干，避免多次实验之间的相互干扰，进而影响评价结果。

图4至图8是本实施中15只野生比格犬与9只自闭症模型犬的测试数据。图中，ctrl表示野生比格犬，用黑色圆点表示；mut表示自闭症模型犬，由深浅不同的灰色圆点表示。

图4所示为野生比格犬和自闭症模型犬步骤s2和步骤s3中在各单元中停留的累计时间占全部测试时间的百分比。其中，左侧的数据图是在步骤s2中野生比格犬和自闭症模型犬在三个单元停留的累计时间占该步骤全部测试时间的百分比；右侧数据图是在步骤s3中野生比格犬和自闭症模型犬在三个单元停留的累计时间占该步骤全部测试时间的百分比。

图4中，str1表示放入第一陌生犬的第一单元，middle表示位于间的第二单元，object表示未放入第二陌生犬的第三单元，str2表示放入第二陌生犬的第二单元。实心黑柱表示野生比格犬的数据，空心黑柱表示自闭症模型犬的数据。

从图4可以看出，在步骤s2中，将第一陌生犬放入第一单元中的第一犬笼后，野生比格犬和自闭症模型犬都表现出在第一单元中停留的时间最长(约占全部测试时间的75％)，其次是放有空的第二犬笼的第三单元，在中间的第二单元停留的时间最短，并且野生比格犬和自闭症模型犬在各个单元中停留的累计时间的长度相近。在步骤s3中，将第二陌生犬放入第三单元中的第二犬笼后，野生比格犬和自闭症模型犬都表现出在第三单元中停留的时间最长(约占全部测试时间的65％)，其次是有第一陌生犬的第一单元，在中间的第二单元停留的时间最短，并且野生比格犬和自闭症模型犬在各个单元中停留的累计时间的长度相近。

图5所示为野生比格犬和自闭症模型犬与陌生犬互动的累计时间占全部测试时间的百分比。图中的各种注释的含义与图4相同，不再赘述。其中，左侧的数据图是在步骤s2野生比格犬和自闭症模型犬与陌生犬互动的累计时间占步骤s2全部测试时间的百分比；右侧数据图是在步骤s3野生比格犬和自闭症模型犬互动的累计时间占步骤s3全部测试时间的百分比。

从图5可以看出，在步骤s2进行测试的10分钟期间，将第一陌生犬放入第一单元中的第一犬笼后，野生比格犬和自闭症模型犬都分别与第一陌生犬和空的第二犬笼互动，但是，与第一陌生犬互动的累计时间明显要比与第二犬笼互动的时间长。并且，野生比格犬与陌生犬的互动的累计时间明显比自闭症模型犬与陌生犬的互动时间长，不论是与第一陌生犬互动，还是与空的第二犬笼互动。在步骤s3中，将第二陌生犬放入第三单元中的第二犬笼后，野生比格犬和自闭症模型犬与第二陌生犬互动的累计时间都比与第一陌生犬互动的累计时间长。但是，野生比格犬要比自闭症模型犬与第二陌生犬互动的累计时间要长。

从图5还可以看出，在步骤s2中，野生比格犬在75％的时间里都在与陌生犬互动，而自闭症模型犬只在30％的时间里与陌生犬互动。在步骤s3中，野生比格犬在55％的时间里都在与陌生犬互动，而闭症模型犬只在25％的时间里与陌生犬互动。

图6所示为野生比格犬和自闭症模型犬在步骤s2和步骤s3中穿过相邻的单元之间的通道的次数和在三个单元中穿梭的次数。其中，左侧是野生比格犬和自闭症模型犬穿过通道的次数，右侧是野生比格犬和自闭症模型犬在三个单元中穿梭的次数。

从图6可以看出，野生比格犬穿过通道的次数(平均约为150次)要比自闭症模型犬穿过通道次数(平均约为180次)少；而且野生比格犬在三个单元中穿梭的次数(平均约为2次)要比自闭症模型犬在三个单元中穿梭的次数(平均约为18次)低很多，差别很明显。

图7所示为野生比格犬和自闭症模型犬在步骤s2和步骤s3中处于不动状态的累计时间的数据。从图7可以看出，野生比格犬处于不动状态的累计时间(平均约为70秒)比自闭症模型犬处于不动状态的累计时间(平均约为220秒)短很多，差距显著。

图8所示为野生比格犬和自闭症模型犬在步骤s2和步骤s3中向陌生犬发起社交的次数和出现社交撤退行为的次数。其中，左侧是野生比格犬和自闭症模型犬向陌生犬发起社交的次数，右侧是野生比格犬和自闭症模型犬社交撤退行为的次数。

从图8可以看出，野生比格犬向陌生犬发起社交的次数(平均约为38次)高于自闭症模型犬向陌生犬发起社交的次数(平均约为27次)。野生比格犬几乎没有出现过社交撤退行为，而自闭症模型犬出现社交撤退行为的平均次数为10次，差距明显。

综合图5至图8的数据可以看出，在测试过程中，与自闭症模型犬相比，野生比格犬的大部分时间都是在与陌生犬进行互动，处于不动状态的时间很短，几乎没有出现社交撤退行为，很少在三个单元内穿梭，向陌生犬发起社交的次数多一些。说明野生比格犬的社交能力比自闭症模型犬的社交能力强。

另外，通过对比作为实验犬的15只野生比格犬的各项数据，也可以看出，它们之间的社交能力也是不同的。可以通过将每只野生比格犬的评价数据与基准数据相比较，来评价它们的社交能力。

本发明提供的用于评价犬与犬社交能力的多单元装置和方法，利用三个相连的单元限定出一定的测试区域，先后在两侧的单元内的犬笼中放入陌生犬，通过实验犬与陌生犬的各种社交行为，实验犬向陌生犬发起社交和出现社交撤退行为的次数，评价实验犬与陌生犬的社交能力。本发明的多单元装置简单，进行测试前不需要对实验犬进行训练，只要提前对环境进行适应即可。本发明的评价方法简单，易操作，三个连通的单元使得实验犬可以自由的活动，与陌生犬社交，使得能够更直观的观察实验犬与陌生犬的社交活动。通过测试数据可以直观地评价犬与犬的社交能力，评价结果客观、可靠。不仅可以用于评价犬与犬的社交能力，也对探究动物情感的研究提供了一定的帮助。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除