Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Verhaltensphysiologie

Betreuer: Prof. Dr. Gerhard Manteuffel



Dipl. Biol. Katrin Ernst
(e-mail: k-ernst@gmx.net )

Erfolgreiche Bewältigung kognitiver Herausforderungen und ihre Konsequenzen auf ethologische und physiologische Parameter bei Schweinen (Sus scrofa)

Überlegt gestaltete Tier-Technik-Interaktionen bieten das Potenzial, erfolgreiche Stressbewältigung als Ressource für positive Gefühle zu nutzen, um verbesserte psychische und physische Befindlichkeiten bei Tieren auszulösen, die Grundlage für Gesundheit und Wohlbefinden sind. Mit diesem Ziel wurde ein computergesteuertes Fütterungssystem („Ton-Schalter-Futterautomaten“, TSF) entwickelt, bei dem die Schweine, die in Gruppen gehalten wurden, individuell über ein komplexes akustisches und operantes Konditionierungsparadigma mit Futter belohnt wurden. Es wurden sieben Versuchsgruppen zu je acht Tieren von der 7. bis zur 20. Lebenswoche über drei verschiedene Lernphasen nacheinander untersucht und jeweils mit konventionell gefütterten Wurfgeschwistergruppen (Kontrolltiere) verglichen. Alle Versuchstiere lernten, die gestellten Anforderungen zu bewältigen, so dass sie ab der Arbeitsphase stressphysiologisch adaptiert waren. Im Vergleich zu den Kontrolltieren waren sie lokomotorisch aktiver und zeigten weniger orale Verhaltensauffälligkeiten (belly nosing). Standardisierte Verhaltenstests ergaben darüber hinaus eine allmähliche Änderung des Verhaltens in Richtung einer Erregungsreduktion im „open field“ und einer höheren Toleranz gegenüber unbekannten Objekten. Es konnten keine Unterschiede in der basalen Speichelcortisol-Konzentration festgestellt werden. Bei gleicher Lebendmasseentwicklung hatten die Versuchstiere ab der Assoziationsphase durchweg höhere Werte an IgG und eine gesteigerte In-vitro-T-Zellen-Proliferation gegenüber ConA, im Gegensatz zu einer reduzierten LPS-induzierten-B-Zellen-Proliferation. Ihre Wundheilung, induziert durch eine Muskelbiopsie am Ende der Arbeitsphase, war ebenfalls verbessert. Zusammenfassend lässt sich schlussfolgern, dass das vorgestellte Fütterungssystem eine Umweltbereicherung und positive kognitive Herausforderung für die Tiere darstellt, die sich durch wiederholt positive Bestätigung und Belohnung vorteilhaft auf das Verhalten und die Gesundheit der Schweine auswirken.

Well considerate and designed animal technology interactions offer the potential of successful coping as a resource for positive feelings to be of use to release improved psychic and physical conditions in animals, which are a basis for health and well-being. In order to achieve this goal a computer-controlled feeding system (“call feeding station”) was developed where individual pigs out of group were food-rewarded by a complex acoustic and operant conditioning paradigm. Altogether, seven experimental groups with eight animals each, from 7th to 20th live week were successively analysed during three different learning phases (1. sound-food association, 2. sound-feeding station discrimination, 3. operant working phase) and compared to equal sibling groups (control animals). All experimental pigs successfully learned the assigned tasks and from the beginning of the operant working phases they were physiologically adapted in their stress response. Compared to the control animals they were more locomotor active and showed less oral behavioural problems (belly nosing). Moreover, standardized behavioural tests showed a gradual alteration of the experimental pigs towards a reduced excitement in the open field and an increased tolerance towards novel objects. There was no difference in basal salivary cortisol concentrations between both groups and they had an equal live weight development. Since association phase the experimental animals had continued higher levels of IgG and enhanced in vitro T-cell proliferation to ConA in opposite to reduced LPS-induced proliferation of B-Cells. Also their wound healing which was induced by muscle-shoot-biopsy at the end of the operant working phase was improved. In conclusion, the present feeding system may be posed as a positive cognitive challenge and an environmental enrichment which has beneficial effects on behaviour and health by repeating positive confirmation and reward.