Możemy teraz rozszyfrować emocje świń. Wykorzystując tysiące nagrań akustycznych zebranych przez całe życie świń, od ich narodzin do śmierci, międzynarodowy zespół naukowców jako pierwszy na świecie przetłumaczył odgłosy świń na rzeczywiste emocje w wielu różnych warunkach i etapach życia. Badania prowadzone są przez Uniwersytet w Kopenhadze, ETH Zurich oraz Francuski Narodowy Instytut Badawczy ds. Rolnictwa, Żywności i Środowiska (INRAE) i mogą być wykorzystane do poprawy dobrostanu zwierząt w przyszłości.
Czy chrząknięcie świni jest warte tysiąca słów? Być może tak. W nowym badaniu międzynarodowy zespół naukowców z Danii, Szwajcarii, Francji, Niemiec, Norwegii i Czech przełożył chrząkanie świń na emocje. Wyniki zostały dziś opublikowane w Scientific Reports.
Korzystając z ponad 7000 nagrań dźwiękowych świń, naukowcy opracowali algorytm, który może rozszyfrować, czy dana świnia doświadcza emocji pozytywnej („szczęśliwej” lub „podekscytowanej”), negatywnej („przestraszonej” lub „zestresowanej”), czy gdzieś pomiędzy. Nagrania zostały zebrane w wielu sytuacjach, z jakimi spotykają się świnie komercyjne, zarówno pozytywnych, jak i negatywnych, od urodzenia do śmierci.
„Dzięki temu badaniu pokazujemy, że odgłosy zwierząt zapewniają doskonały wgląd w ich emocje. Udowadniamy również, że algorytm może być używany do dekodowania i rozumienia emocji świń, co jest ważnym krokiem w kierunku poprawy dobrostanu zwierząt gospodarskich” – mówi Associate Profesor Elodie Briefer z Wydziału Biologii Uniwersytetu Kopenhaskiego, która współprowadziła badanie.
Krótkie pomruki to „szczęśliwe” pomruki
Naukowcy zarejestrowali odgłosy świń zarówno w scenariuszach komercyjnych, jak i eksperymentalnych, które oparte są na zachowaniu świń, są powiązane z pozytywną lub negatywną emocją. Pozytywne sytuacje to na przykład sytuacje, w których prosięta ssą matki lub gdy są one połączone z rodziną po rozdzieleniu. Do sytuacji negatywnych emocjonalnie należały m.in. separacja, walki między prosiętami, kastracja i ubój.
W eksperymentalnych stajniach naukowcy stworzyli również różne scenariusze próbne dla świń, mające na celu wywołanie bardziej zróżnicowanych emocji w środku spektrum. Obejmowały one arenę z zabawkami lub jedzeniem oraz odpowiednią arenę bez żadnych bodźców. Naukowcy umieścili również na arenie nowe i nieznane obiekty, z którymi świnie mogły wchodzić w interakcje. Po drodze, wołania, zachowanie i tętno świń były monitorowane i rejestrowane, gdy tylko było to możliwe.
Następnie naukowcy przeanalizowali ponad 7000 nagrań dźwiękowych, aby sprawdzić, czy istnieje wzór w dźwiękach jako funkcja emocji i czy potrafili odróżnić pozytywne sytuacje i emocje od negatywnych. Jak już ujawniono w poprzednich badaniach, naukowcy zebrali więcej połączeń o wysokiej częstotliwości (takich jak krzyki i piski) w negatywnych sytuacjach. Jednocześnie nawoływania o niskiej częstotliwości (takie jak szczekanie i chrząkanie) występowały zarówno w sytuacjach, w których świnie doświadczały emocji pozytywnych, jak i negatywnych.
Szczególnie interesujące były sytuacje pomiędzy skrajnościami. Dzięki jeszcze dokładniejszej analizie plików dźwiękowych naukowcy odkryli nowy wzór, który jeszcze bardziej szczegółowo ujawnił, czego świnie doświadczyły w określonych sytuacjach.
„Istnieją wyraźne różnice w zawołaniach świń, gdy patrzymy na pozytywne i negatywne sytuacje. W pozytywnych sytuacjach zawołania są znacznie krótsze, z niewielkimi wahaniami amplitudy. Chrząkanie, mówiąc dokładniej, zaczyna się wysoko i stopniowo spada. algorytm rozpoznający te dźwięki, możemy sklasyfikować 92% wezwań do właściwych emocji”, wyjaśnia Elodie Briefer.
Rolnicy mogą monitorować emocje zwierząt
Badanie emocji zwierząt to stosunkowo nowa dziedzina, która pojawiła się w ciągu ostatnich 20 lat. Obecnie powszechnie przyjmuje się, że zdrowie psychiczne zwierząt gospodarskich jest ważne dla ich ogólnego dobrostanu. Niemniej jednak dzisiejszy dobrostan zwierząt koncentruje się przede wszystkim na zdrowiu fizycznym zwierząt gospodarskich. Rzeczywiście, istnieje kilka systemów, które mogą automatycznie monitorować zdrowie fizyczne zwierząt dla rolnika.
Analogiczne systemy monitorowania zdrowia psychicznego zwierząt nie zostały jeszcze opracowane. Naukowcy biorący udział w badaniu mają nadzieję, że ich algorytm może utorować drogę nowej platformie dla rolników, która pozwoliłaby rolnikom obserwować dobrostan psychiczny ich zwierząt.
„Nauczyliśmy algorytm do dekodowania chrząknięć świń. Teraz potrzebujemy kogoś, kto chce przekształcić algorytm w aplikację, której rolnicy mogą używać do poprawy dobrostanu swoich zwierząt” – mówi Elodie Briefer.
Dodaje, że przy wystarczającej ilości danych do wytrenowania algorytmu metoda ta może być również wykorzystana do lepszego zrozumienia emocji innych ssaków.
Fakty:
Naukowcy zarejestrowali 7414 dźwięków od 411 świń w różnych scenariuszach, od narodzin do śmierci. Algorytm uczenia maszynowego został przeszkolony, aby rozszyfrować, czy nawoływania świń można sklasyfikować jako funkcję pozytywnych czy negatywnych emocji. Naukowcy zdefiniowali emocje świń na podstawie tego, jak naturalnie reagują na różne pozytywne i negatywne bodźce zewnętrzne oraz czy bodźce mogą poprawić (pozytywne) lub zagrozić (negatywne) ich życiu. Na przykład typowymi objawami negatywnych emocji u świń jest to, że stoją nieruchomo, wydają dużo wokalizacji i próbują uciec, podczas gdy pozytywne to odkrywanie otoczenia i stawianie uszu do przodu. Pozytywne sytuacje obejmowały przytulanie się z rodzeństwami z miotu, karmienie, pozytywną kondycję, wzbogacenie, ponowne spotkanie z matką i swobodne bieganie. Do negatywnych sytuacji należały m.in. brak karmienia, krótka izolacja społeczna, walki prosiąt, zmiażdżenie prosiąt przez matkę, kastracja oraz przenoszenie i oczekiwanie w rzeźni. W badaniu wzięło udział szesnastu naukowców z Danii, Szwajcarii, Francji, Niemiec, Norwegii i Czech.