一种饲养笼装置及犬与人社交能力的评价方法与流程

本发明涉及动物行为学技术领域，特别是涉及一种饲养笼装置及犬与人社交能力的评价方法。

背景技术：

家犬在三万多年的驯化历史中，与人类在共同环境下生活，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上具有趋同进化现象。与其他模式动物相比，家犬具有丰富的社交和情感，性格温顺，配合度高，繁殖快，便于遗传操作和克隆，是研究社交和情感遗传的理想模式动物。人类情感疾病已经成为威胁人类健康甚至社会稳定的重要因素。其他模式动物虽然在人类疾病研究中做出了重要贡献，但他们天然没有和人类社交和情感交流能力，并不特别适合做此类研究。以家犬作为模式动物去研究社交情感，为研究人类精神疾病的发病机制提供巨大潜力和机遇。

现有的测试家犬社交能力的行为学方法尚无标准范式，以目前常用的一种社交行为测试方法“unsolvabletask”实验为例，该实验在3.5*4m(14m²)的实验房间内进行，测试家犬的任务解决能力。并且在测试前需要对实验犬做摄食评判。该方法需要对实验犬在测试过程中的各项行为进行记录、评分，此外还需要记录每种行为发生的次数(频率)、潜伏期和持续时间。最终将以上各项评分、次数、时间等通过计算公式换算为相应指数结果，来解读实验犬的社交能力。该方法实验犬可以自由活动的区域过大，对实验的参与度较低，因此降低了实验过程中对实验犬各项行为的评判效率；而且，该实验步骤繁琐，评价指标复杂，降低了实验操作的可行性；此外，该实验的数据处理步骤繁琐，呈现结果的形式晦涩、不够直观。还有一种方法是pat(puppyaptitudetest)性格测试。该测试仅针对49日龄的幼犬进行测试，在该年龄之前或之后进行测试都会影响结果的准确性，因此，该测试方法应用的局限性很大。

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，提供一种包括可用于日常饲养犬的饲养笼和摄像机的饲养笼装置，以及一种利用实验犬在饲养笼内与人的社交行为来评价犬与人的社交能力的方法。

(二)技术方案

为了解决上述问题，本发明提供了一种饲养笼装置，包括：用于放置实验犬的饲养笼和设置在所述饲养笼外的摄像机，所述饲养笼内设置有中间平台，所述中间平台通过楼梯与所述饲养笼的底部连接；所述饲养笼的侧壁上设置有食槽和自动饮水器；所述饲养笼的底部设置有粪便收集器，所述粪便收集器上部设置有出水管，所述粪便收集器的底部与下水管连接。

进一步地，所述饲养笼为规则并且对称的几何形状。

进一步地，所述饲养笼为不锈钢材质。

进一步地，所述饲养笼的面积为1-3m²。

进一步地，所述饲养笼装置设置于室内。

本发明还提供一种利用上述的饲养笼装置的犬与人社交能力的评价方法，包括以下步骤：

s1、将所述实验犬放置在所述饲养笼内，在设定时间内测试人员站在所述饲养笼前，用所述摄像机记录所述实验犬分别处于不动状态与紧张状态的次数和累计时间，所述测试人员对于所述实验犬是陌生人；

s2、在设定时间内所述测试人员在所述饲养笼前来回走动，用所述摄像机记录所述实验犬跟随所述测试人员走动的次数和累计时间，以及所述实验犬分别处于所述不动状态与所述紧张状态的次数和累计时间；

s3、在设定时间内所述测试人员拍打所述饲养笼并且呼唤所述实验犬，用所述摄像机记录所述实验犬与所述测试人员互动的次数和累计时间，以及所述实验犬分别处于所述不动状态和所述紧张状态的次数和累计时间。

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：所述实验犬尾巴僵直，或夹尾。

进一步地，所述实验犬与所述测试人员互动包括：所述实验犬嗅闻或舔舐所述测试人员的手部，或所述实验犬用前肢趴所述饲养笼。

进一步地，将记录的所述实验犬跟随所述测试人员走动的次数和累计时间，所述实验犬与所述测试人员互动的次数和累计时间，以及所述实验犬分别处于不动状态和紧张状态的次数和累计时间，与基准数据相对比，评价所述实验犬与人的社交能力。

(三)有益效果

本发明提供的饲养笼装置及犬与人社交能力的评价方法，利用可用于日常饲养犬的饲养笼，通过测试人员在饲养笼前站立、来回走动，以及用手拍饲养笼并呼唤实验犬时，实验犬与测试人员的社交行为来评价犬与人的社交能力。本发明的饲养笼装置结构简单，评价方法不受犬的年龄、性别和实验平台的限制，易于操作，可以通过测试数据简单、直观地评价犬与人的社交能力，评价结果客观、可靠。本发明不仅可以用于评价犬与人的社交能力，还可以用于检测与神经系统发育疾病相关的犬是否存在人犬社交障碍。

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饲养笼装置的示意图；

图2为本发明实施例中的犬与人社交能力的评价方法的流程图；

图3a至图3c为本发明实施例中的犬与人社交能力的评价方法的过程示意图；

图4为本发明实施例中的实验犬跟随测试人员的累计时间和频次的数据；

图5为本发明实施例中的实验犬与测试人员互动的累计时间和频次的数据；

图6为本发明实施例中的实验犬处于不动状态的累计时间和频次的数据；

图7为本发明实施例中的实验犬处于紧张状态的累计时间和频次的数据。

附图中的附图标记依次为：

1、饲养笼，11、中间平台，12、楼梯，2、摄像机，3、测试人员。

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饲养笼装置，包括：用于放置实验犬的饲养笼1和设置在饲养笼1外的摄像机2。饲养笼1内设置有中间平台11，中间平台11通过楼梯12与饲养笼1的底部连接；饲养笼1的侧壁上设置有食槽和自动饮水器，用于为实验犬提供食物和饮用水；饲养笼1的底部设置有粪便收集器，粪便收集器上部设置有出水管，用于冲洗粪便收集器，粪便收集器的底部与下水管连接，用于排除粪便和废水；饲养笼1为规则并且对称的几何形状。避免因饲养笼1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，饲养笼1的形状为矩形；本发明实施例对饲养笼1的形状不做具体限定。可以利用日常饲养犬的不锈钢笼作为饲养笼1。饲养笼1的大小要适中，饲养笼1太大会影响评价测试的效率；饲养笼1太小，会过度限制实验犬的活动，进而影响评价测试的结果，饲养笼1的面积可以为1～3m²。本发明实施例对饲养笼1的面积不作具体限定。饲养笼1外设置有摄像机2，用于在测试过程中拍摄实验犬在饲养笼1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。

本发明的饲养笼装置设置于室内，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。例如，将饲养笼装置放置于犬的饲养室内。

在本实施例中，如图1所示，饲养笼1是一个尺寸为2*0.9*1.5m(长*宽*高)的不锈钢的笼子；饲养笼1里设置有距离地面0.7m高的中间平台11，其与饲养笼1的底面通过楼梯12连接，使得实验犬能够爬到中间平台11上；楼梯12长1.46m，宽0.2m，与饲养笼1的底面夹角为30°。饲养笼1底部设置有用于收集实验犬粪便的收集盘，收集盘上部设置有出水管用于冲洗收集盘，收集盘底部与下水管相连，排出收集盘内的粪便和废水，要定时排水清理收集盘。饲养笼1两侧各安装两个自动饮水机器和食槽，为实验犬提供饮用水和食物，同时也避免饮用水和食物被收集盒污染。实验犬在饲养笼1里能够正常生活。摄像机2设置在饲养笼1外，正对饲养笼1设置有楼梯12的一侧，能够拍摄到整个饲养笼中的活动。摄像机2为海康威视摄像机，并且为广角摄像机。整个饲养笼装置设置在犬饲养室内。

如图2所示，本发明的实施例提供一种利用上述饲养笼装置的犬与人社交能力的评价方法，包括以下步骤：

s1、将实验犬放置在饲养笼1内，在设定时间内测试人员3站在饲养笼1前，用摄像机2记录实验犬分别处于不动状态与紧张状态的次数和累计时间，测试人员对于实验犬是陌生人。

实验犬处于不动状态包括：实验犬静坐不动或站立不动。实验犬处于紧张状态包括：实验犬尾巴僵直或夹尾。犬在有压力时表现为站立不动或坐着不动，轻度的表现为尾巴朝下僵直站立不动或静坐，严重的表现为静坐并伴随发抖。处于紧张状态的犬会表现为尾巴朝下伴随僵直甚至尾巴夹在两腿之间的状态。

测试人员对于实验犬是陌生人，避免实验犬因为与测试人员熟悉的原因而在测试过程中出现超出正常表现的社交活动，进而影响测试的客观性和准确性。

s2、在设定时间内测试人员3在饲养笼1前来回走动，用摄像机2记录实验犬跟随测试人员走动的次数和累计时间，以及实验犬分别处于不动状态与紧张状态的次数和累计时间。

s3、在设定时间内测试人员3拍打饲养笼1并且呼唤实验犬，用摄像机2记录实验犬与测试人员互动的次数和累计时间，以及实验犬分别处于不动状态与紧张状态的次数和累计时间。

实验犬与测试人员3互动包括：实验犬嗅闻或舔舐测试人员3的手部，或实验犬用前肢趴饲养笼1。

可以通过将记录的实验犬跟随测试人员走动的次数和累计时间，实验犬与测试人员互动的次数和累计时间，以及实验犬分别处于不动状态和紧张状态的次数和累计时间，与基准数据相对比，来评价实验犬的社交能力。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，来评价犬与人的社交能力。还可以基于基准数据设定犬与人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了一定的时间长度，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30～60秒。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12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，7只为野生的比格犬(5只公犬，2只母犬)；其余5只为对shank3基因进行了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，将实验犬放置在饲养笼1内，测试人员3在饲养笼1前站立30秒，如图3a所示，用摄像机2记录这期间实验犬处于不动状态(静坐或站立不动)与紧张状态(尾巴僵直和夹尾)的次数和累计时间。摄像机2设置在测试人员2身后，摄像头对着饲养笼1内设置有楼梯12的一侧，使得在测试过程中摄像机2能够记录测试人员3和实验犬的全部活动。

然后，如图3b所示，测试人员3在饲养笼1前来回缓慢走动30秒，记录这期间实验犬跟随测试人员3走动的次数和累计时间、实验犬分别处于不动状态与紧张状态的次数和累计时间。在本步骤中，测试人员2在饲养笼1前至少走两个来回。

接下来，如图3c所示，测试人员3在30秒内轻轻拍打饲养笼1，并且轻声呼唤实验犬，记录这期间实验犬嗅闻或舔舐测试人员3的手部，或用前肢趴饲养笼1的次数和累计时间，以及实验犬分别处于不动状态与紧张状态的次数和累计时间。至此完成对该实验犬的评价测试。

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。

测试人员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时，需要穿相同的服装，并做好个人卫生清洁，避免因为测试人员服装的变化或者身体气味的原因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。

图4至图7是本实施中7只野生比格犬与5只自闭症模型犬的测试数据。图中，ctrl表示野生比格犬，实心的黑圈表示公犬，空心的黑圈表示母犬；mut表示自闭症模型犬，由5个深浅不同的灰色圆圈表示。

图4所示为在步骤s2中野生比格犬和自闭症模型犬跟随测试人员走动的数据。其中，左侧是上述实验犬在步骤s2中跟随测试人员走动的累计时间数据，右侧是上述实验犬在步骤s2中跟随测试人员走动的次数数据。

从图4中可以看出，测试人员在饲养笼前来回走动的30秒内，野生比格犬跟随测试人员走动的累计时间(平均值约为24秒)比平均值约为14秒跟随测试人员走动的累计时间(平均值约为13秒)长很多。其中，一只比格犬在30秒内一直跟着测试人员走动。而且，野生比格犬跟随测试人员走动的次数(平均值约为3.5次)也比自闭症模型犬跟随测试人员走动的次数(平均值约为2次)高。其中，4只比格犬的次数都是最高的4次。

图5所示为在步骤s3中野生比格犬和自闭症模型犬与测试人员2互动的数据。其中，左侧是上述实验犬在步骤s3中与测试人员互动的累计时间，右侧是上述实验犬在步骤s3中与测试人员2互动的次数。

从图5中可以看出，测试人员在拍打饲养笼并呼唤实验犬的30秒内，野生比格犬与测试人员互动的累计时间(平均值约为14秒)比自闭症模型犬与测试人员互动的累计时间(平均值约为8.5秒)长。其中，3只野生比格犬与测试人员2互动的累计时间超过17秒。而且，野生比格犬与测试人员互动的次数(平均值约为4次)也比自闭症模型犬与测试人员互动的次数(平均值约为2.6次)多。其中，3只野生比格犬的互动次数超过4次。

图6所示为在步骤s1至步骤s3中野生比格犬和自闭症模型犬处于不动状态的数据。其中，左侧是上述实验犬处于不动状态的累计时间，右侧是上述实验犬处于不动状态的次数。

从图6中可以看出，野生比格犬几乎没有处于不动状态的情况，而自闭症模型犬处于不动状态的累计时间平均值约为20秒，次数的平均值约为2次，远高于野生比格犬的相应数据。

图7所示为在步骤s1至步骤s3中野生比格犬和自闭症模型犬处于紧张状态的数据。其中，左侧是上述实验犬处于紧张状态的累计时间，右侧是上述实验犬处于紧张状态的次数。

从图7中可以看出，野生比格犬没有处于紧张状态的情况，而自闭症模型犬处于紧张状态的累计时间平均值约为25秒，次数的平均值约为2.7次，远高于野生比格犬的相应数据。

综合图4至图7的数据可以看出，野生比格犬与测试人员的社交比较好，会在测试人员走动时跟随着走动；在测试人员用手轻拍笼子并呼唤它们时，能够与测试人员积极社交，比如，嗅闻或舔舐测试人员的手；并且在测试过程中没有出现处于不动的状态和紧张状态的情况。而自闭症模型犬在上述各项测试中都表现出比野生比格犬的社交能力差，尤其是在不动状态和紧张状态上的表现尤为突出。

同时，通过对比7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测试数据与基准数据相比较，来评价它们的社交能力。

本发明提供的饲养笼装置及犬与人社交能力的评价方法，利用可用于日常饲养犬的饲养笼，通过测试人员在饲养笼前站立、来回走动，以及用手拍饲养笼并呼唤实验犬时，实验犬与测试人员的社交行为来评价犬与人的社交能力。本发明的饲养笼装置结构简单，评价方法不受犬的年龄、性别和实验平台的限制，易于操作，可以通过测试数据简单、直观地评价犬与人的社交能力，评价结果客观、可靠。不仅可以用于评价犬与人的社交能力，还可以用于检测与神经系统发育疾病相关的犬是否存在人犬社交障碍。

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。