UNIVERSITA’ DI PISA
Dipartimento di Scienze Veterinarie
Corso di Laurea Magistrale in Medicina
Veterinaria
Temperamento, variabilità cardiaca e
comportamento sessuale nello stallone di
asino dell’Amiata
Candidato: Relatori:
Rossana Cordon Dott. Paolo Baragli
Dott.ssa Francesca Bonelli
A chi trova se stesso
nel proprio coraggio e
a me stessa
per tutte le volte che sono caduta e
mi sono rialzata.
INDICE
Abstract pag. 6
CAPITOLO 1: INTRODUZIONE
1.1 Generalità sul temperamento degli animali pag. 7
1.2 Come si manifesta la personalità pag. 12
1.2.1 Speed-accuracy trade-off pag. 12
1.2.2 Il modo di prendere le decisioni pag. 13
1.2.3 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.4 1.5
La variabilità del comportamento: funzione esecutiva
La personalità degli equidi e il “Novel Object Test”
La personalità del cavallo
La personalità dell’asino
Il “Novel Object Test”
La variabilità cardiaca
Il comportamento sessuale dell’asino
pag. 16 pag. 17 pag. 17 pag. 20 pag. 22 pag. 23 pag. 24
CAPITOLO 3: MATERIALI E METODI
3.1 Animali pag. 27
3.2 Sede di svolgimento pag. 28
3.3 Design generale della ricerca pag. 28
3.3.1 Dettagli del Protocollo di Riproduzione pag. 29
3.3.2 3.3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.5
Dettagli del Test del Nuovo Oggetto
Materiali e attrezzature impiegate nel Test del Nuovo Oggetto
Parametri raccolti
Etogramma dei comportamenti sessuali raccolti durante il Protocollo di Riproduzione
Etogramma dei comportamenti raccolti durante il test del Nuovo Oggetto
Determinazione e calcolo della variabilità cardiaca durante il Protocollo di Riproduzione e nel Test del Nuovo Oggetto
Analisi statistica pag. 31 pag. 33 pag. 36 pag. 36 pag. 40 pag. 45 pag. 47
CAPITOLO 4: RISULTATI pag. 48
CAPITOLO 5: DISCUSSIONI pag. 50
CAPITOLO 6: CONCLUSIONI pag. 54
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Materiali e metodi. Sono stati inclusi 4 stalloni asinini. L’esperimento, della durata di 4 settimane, ha previsto: 1) rilievi basali
della Variabilità Cardiaca (HRV) (1° settimana); riproduttivo (2°-4° settimana), svolto su 3 tre monte a settimana per ogni asino, per un totale di 12 monte settimanali. Al primo asino di ogni giornata di monta veniva applicato un holter per la valutazione della HRV; 3) TNO (2°-4° settimana). Questo test, eseguito una volta a settimana nella stessa giornata per tutti i soggetti inclusi, era effettuato in box con registrazione di video su cui è eseguita l’analisi comportamentale. Su ciascun asino veniva registrata la HRV.
Risultati. a) Protocollo di Riproduzione, la latenza della prima erezione diminuisce nel passare dalla prima monta alla seconda, così
come la latenza della prima monta con erezione dall’inizio del test. La frequenza della monta senza erezione è minore nella seconda monta rispetto alla prima, mentre per quanto riguarda la latenza all’esplorazione della femmina e la latenza dell’attenzione all’ambiente tendono ad aumentare rispettivamente dalla prima alla seconda e dalla seconda alla terza monta. b) Pre-Test del TNO la tendenza a stare fermi nel box tende ad aumentare. c) Riguardo al TNO, la latenza degli animali a camminare tende ad aumentare dal primo al secondo test per poi diminuire di nuovo al terzo. La frequenza dell’attenzione verso il palloncino tende a diminuire dal primo al secondo test e aumentare dal secondo al terzo. La latenza dell’attenzione verso il nuovo oggetto aumenta dal primo al secondo test per poi diminuire dal secondo al terzo test. La durata del comportamento di attenzione verso il palloncino diminuisce dal primo al secondo test.
Discussione e conclusioni. Gli stalloni hanno mostrato come il loro comportamento sia diverso da quello del cavallo rispetto alla
monta e abbiano bisogno di un’attività di attenzione ed esplorazione ambientale maggiore al fine di aumentare la libido e al raggiungimento dell’erezione. Inoltre con l’aumentare dell’esperienza i comportamenti “appetitivi” acquistano valore per lo stallone di asino e aumentano l’efficacia dell’atto sessuale. La latenza della monta con erezione diminuisce nel tempo indicando una più efficace capacità di completare l’atto. Anche l’aumento dell’esplorazione della femmina sembra indicare un miglioramento dell’efficacia dell’attività riproduttiva.
Per quanto riguarda i risultati del TNO, i comportamenti mostrati dagli stalloni indicano come il test sia stato in grado di delineare alcune caratteristiche comportamentali, probabilmente legate al temperamento dei soggetti studiati. Il Pre-test suggerisce che gli animali, gradualmente, si abituano alla presenza dell’apparato che serve a far gonfiare il palloncino all’interno del box. Durante il test del Palloncino, l’aumento della latenza del comportamento di camminare indica che gli asini progressivamente iniziano a camminare sempre più tardi, per abituazione allo stimolo stressogeno. I risultati relativi all’attenzione mostrano che gli animali rispondono in modo efficace ad una sfida e esprimono il controllo sul loro ambiente attraverso l'applicazione di capacità cognitive. Con i dati disponibili risulta difficile individuare un legame evidente fra il comportamento di monta espresso dagli stalloni, questo aspetto è probabilmente dovuto al basso numero dei soggetti testati. Tuttavia ciò che appare evidente è il nesso fra il comportamento di attenzione nel TNO e i comportamenti di attenzione ed esplorazione che troviamo espressi nel Protocollo di Riproduzione. Questi comportamenti indicano come l’Asino, a livello di razza, possieda tratti del temperamento che vanno nella direzione di animale reattivo, calmo e riflessivo che necessita di attuare comportamenti di attenzione ed esplorazione in contesti profondamente diversi. Esistono differenze comportamentali nette tra la specie asinina e quella equina per quanto riguarda la reattività agli stimoli.
Keywords: donkey, stallion, personality, heart rate variability, sexual behavior, novel object test.
Introduction: Personality is a particular form of behaviors that is expressed by a single individual with personal behavioral patterns
and in a similar way over the time. Thus, personality represents an essential part of the individual himself. The aim of this work was to evaluate the personality of Amiatino’s donkey stallions during the reproductive activity, assessing both the sexual behavior and the heart rate variability. The behavioral and physiological parameters were then analyzed regarding to the response to the Novel Object Test (NOT).
Materials and methods: four donkey stallions were included in a 4 weeks-long protocol. Every week each donkey participated to 3
reproductive sessions, for a total of 12 sessions per donkey per week. The study evaluated: 1) basal Heart Rate Variability (HRV) (1 week); 2) reproductive HRV (2nd-4th week). For the evaluation of HRV a Holter device was applied to the first donkey of the single day-session, thus a total of 3 Holters per donkey has been performed; 3) NOT (2nd-4th week). This test, performed once a week on the same day for all subjects included, it was carried out in a stall by a video recording system support. Behavioral analysis has been performed on recorded videos. Also, for each donkey the HRV was recorded.
Results: a) Protocol of Reproduction: the latency of the first erection and the latency of the first mount with erection decreased
between the first and the second reproductive session. The frequency of the mount without erection is smaller in the second mount compared to the first, while the latency of the exploration of the female and the latency of the attention to the environment tend to increase from the first to second and from second to third mount, respectively. b) Pre-Test of the NOT: a tendency to stay still in the box tends to increase. c) In the NOT the latency to walk tends to increase from the first to the second test and then declined in the third. The frequency of the attention to the balloon tends to decrease from the first to the second test, but increase from s econd to third one. The latency of attention to the new object increases from the first to the second test and then decreased from the second to the third test. The duration of the attention to the balloon decreases from the first to the second test.
Discussion and conclusions: the present study showed the reproductive behavior of Amiatino’s donkey stallions is different from
horses. Donkey stallions needed more activity of attention and more activity of environmental exploration in order to increase their
libido and achieve the erection. Results showed that the importance of “appetitive” behaviors increase in relation to experiences in
donkey stallion, along with the effectiveness of the sexual act. The latency of the mount with erection decreased over the time meaning an increase of the ability to complete the sexual act. Also the increase in the exploration of the female might indicate an improved efficiency of reproductive activity.
Concerning the NOT, results showed that the test was able to reveal some behavioral characteristics, probably related to the temperament of the subjects. The Pre-test results suggested that donkeys gradually accustomed themselves to equipment used for inflating the balloon in the stall. During the Balloon testing, the latency of walking behavior increased, indicates that donkeys gradually accustomed themselves to the stressor stimulus. The results concerning attention showed that animals respond effectively to environmental challenge and showed a sort of control through the application of cognitive capacities.
A clear link between the sexual behavior expressed by stallions and other behaviors was difficult to find, probably due to th e low number of animals included. Much clearer was the link between the behavior of attention in the NOT protocol and the behavior of attention and exploration in the Protocol of Reproduction. Our results showed that donkeys are reactive, shy and reflective animals that need an increase of the attention and exploration behaviors in very different contexts. There are clear behavioral differences between species: donkeys and horses response to stimuli in a different way.
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CAPITOLO 1: INTRODUZIONE
1.1 Generalità sul temperamento degli animali
Gli ultimi anni hanno visto un interesse crescente verso lo studio della personalità degli animali (nota anche come sindrome comportamentale) e verso la variazione individuale del comportamento che gli animali mostrano in situazioni simili (Sih e Bell, 2008). Il concetto di sindrome comportamentale (o personalità o temperamento) si può definire come l’insieme correlato di caratteristiche comportamentali e fisiologiche individuali, costanti nel tempo e nelle varie situazioni, che un animale può incontrare in momenti diversi. La principale caratteristica della sindrome comportamentale risiede nel fatto che, a fronte della flessibilità delle strategie comportamentali che gli animali mostrano in situazioni diverse, si possono individuare tratti del comportamento che non variano. Pertanto tale flessibilità è la capacità individuale di modulazione del comportamento, che mantiene però alcune caratteristiche che non variano e che sono di pertinenza dell’individuo (Coppens et al., 2010).
La personalità, pertanto, si riferisce a quei comportamenti dell’animale che sono collegati tra di loro e sono costanti, come per esempio l’audacia e l’aggressività, la timidezza o l’essere riflessivi. Questi elementi costanti del comportamento di un individuo sono perciò definiti “tratti della personalità”. Non tutti i comportamenti possono però essere connessi tra di loro perché alcuni sono specifici in un determinato contesto e non si ripetono in altri (DeWitt, 1998).
Esistono due condizioni fondamentali per lo studio della sindrome comportamentale: 1) verificare quanto il comportamento espresso in un dato momento si discosta dalla media e 2) misurare come questi comportamenti variano nel tempo (mediante misure ripetute). E’ opportuno, quindi, determinare un’iniziale standard individuale per poi capire se e come variano i comportamenti rispetto allo standard e se esistono differenze tra i singoli soggetti. Per individuare tali cambiamenti si deve oltretutto misurarli più di una volta per comprendere così la loro ripetibilità che è rappresentata dall’osservazione di un singolo comportamento misurato nello stesso individuo, in più di un’occasione.
Il temperamento è perciò una particolare configurazione dei comportamenti che un individuo esprime personalmente in modo coerente nel tempo e nelle situazioni ed è, perciò, parte integrante dell’individuo stesso e determina l’efficacia delle diverse strategie comportamentali nel momento in cui, per esempio, si deve prendere una
8 decisione (Bell, 2007), ma anche durante la relazione con gli stimoli ambientali, inclusi quelli inerenti alle varie attività allevatoriali.
Un’area importante dell’ecologia comportamentale si concentra sul capire perché gli animali mostrano coerenza tra le differenze comportamentali individuali (Sih et al., 2015). Spesso individui della stessa taglia, sesso e popolazione differiscono nel modo di comportarsi (Clark e Ehlinger,1987; Magurran, 1993; Wilson, 1998) in relazione al contesto in cui si trovano (DeWitt et al., 1998; Sih et al., 2004; Bell, 2007; Wolf e Weissing, 2010).
Gli animali adottano differenti strategie comportamentali in base alle situazioni e al contesto in cui si trovano (Cussen e Mench, 2014); le situazioni possono essere sia morfologiche (dimensioni corporee), sia fisiologiche (tasso di crescita), sia neurobiologiche (processi cognitivi) (Dingermanse e Wolf, 2010).
In sostanza, la personalità (o temperamento, o sindrome comportamentale) influisce sulle strategie comportamentali e ne determinano il risultato, influenzando in tal modo il benessere generale dell’individuo e determinando un maggiore o minore successo riproduttivo in termini di sopravvivenza della specie (Dingemanse et al., 2004; Both et al., 2005; Smith e Blumstein, 2008).
A questo punto però dobbiamo chiederci quali comportamenti possono essere considerati come facenti parte integrante dei tratti della personalità (Koski, 2015). Pavlov fu il primo che seguì la dottrina dell’antica Grecia secondo la quale esistono quattro umori principali: collerico, sanguigno, flemmatico e malinconico (Carere e Alleva, 2011). La conseguente teoria di Pavlov fu di approfondire la tipologia sistematica della personalità in specie non umane, nello specifico per la specie canina (Pavlov, 1906).
Questa teoria sarà poi importante da un punto di vista d’interazione interspecifica uomo-animale per selezionare cani adatti al salvataggio, alla pet therapy o all’adozione (Jones e Goslig, 2005).
Per tutte le specie però, più recentemente, sono stati valutati, con più frequenza, tratti della personalità come audacia e aggressività per capire se possono essere considerati come tali (Reale et al., 2007; Sih e Bell, 2008; Reale et al., 2010).
La maggioranza degli studi è focalizzata su cinque tratti specifici del temperamento individuale (Goslig, 2001; Reale et al., 2007): audacia, tendenza all’esplorazione, aggressività, movimento, socialità, perché possono aiutare a comprendere la personalità di un individuo attraverso la valutazione delle risposte comportamentali poste in atto in
9 determinati contesti (Conrad et al., 2011; Mather e Logue, 2013; Van Oers e Naguib, 2013; Mittelbach et al., 2014; Koski, 2015).
L’audacia è uno dei tratti caratterizzanti del temperamento ed è, in diversi studi, misurata attraverso una serie di differenti parametri comportamentali tra cui le risposte a oggetti nuovi, ad ambienti nuovi e a stimoli minacciosi. Uno studio effettuato sui primati si basa sull’ipotesi che l’animale mostri “audacia” alla presenza di una minaccia, in tre possibili modi (Carter et al., 2012):
1) gli individui siano coerenti nella loro reazione alla minaccia sia nel tempo di risposta al pericolo, sia nella sua esplorazione;
2) la risposta al pericolo sia di minor entità se l’animale trascorre più tempo a esplorare la minaccia;
3) l’audacia, in un contesto di pericolo, rappresenti il coraggio verso l’esplorazione di un nuovo oggetto.
In altri studi una maggiore audacia è considerata anche un fattore ereditabile (Boake, 1994) ed è correlata con un aumento dell’aggressività (Bell et al., 2009) e con un aumento del comportamento esplorativo, collegato a sua volta con il benessere (un individuo che esplora di più l’ambiente circostante è considerato come meno pauroso e quindi con maggior benessere generale)(Dingermanse e Reale, 2005).
E’ certa, quindi, l’esistenza di personalità distinte negli animali (Bergmüller e Taborsky, 2010) che varia in funzione delle risposte alle sfide ambientali e sociali (Gosling, 2001; Bergmüller, 2010). Le differenti personalità sono collegate allo stress infatti quest’ultimo influenza il comportamento nel modo di risposta a situazioni stressogene (Carere et al., 2010).
Alcuni esempi di fattori stressanti per un animale potrebbero essere un cambiamento di ambiente (Broom, 2001), l’esplorazione di un ambiente o oggetto nuovi (Drent et al., 2003) e la socializzazione tra conspecifici (Koolhaas et al., 1999). Questo concetto è molto importante anche per quanto riguarda gli animali in allevamento intensivo, sottoposti a stress continui che possono ridurre il loro benessere, la loro salute e perciò le produzioni a essi collegate (Van Erp - Van der Kooij et al., 2000).
E’ stato effettuato un test da Magnani e collaboratori (2012) su un gruppo di suinetti in allevamento per individuare i diversi modi di affrontare un problema. Durante il cosiddetto “Backtest” i suinetti erano trattenuti, in posizione supina, per un minuto circa, e in questo minuto gli autori misuravano i tentativi di ribellione dei soggetti. Sono
10 stati perciò identificati due gruppi distinti: HR (alta resistenza in cui i soggetti tentavano varie volte di alzarsi) e LH (bassa resistenza in cui i soggetti rimanevano immobili). Sono stati aggiunti poi altri due test: il test in “campo aperto”(nuovo ambiente) e la presentazione di un nuovo oggetto, per verificare se le differenze comportamentali rilevate nel Backtest erano correlate con le differenze comportamentali mostrate dai suinetti .
E’ emerso che i suinetti che impiegavano più tempo per avvicinarsi al nuovo oggetto, avevano la propensione a evitare nuovi stimoli. Dallo studio è emerso che esiste una correlazione tra la personalità evidenziata nel Backtest e il comportamento assunto durante gli altri due test, infatti i suinetti meno ribelli sono risultati anche i meno tendenti all’esplorazione dell’ambiente e oggetto nuovi (Magnani et al., 2012). La latenza a toccare il nuovo oggetto è infatti correlata con ansia e rinuncia all’esplorazione (Wemelsfelder et al., 2000).
Alcune ricerche sui roditori hanno evidenziato due diversi modelli che gli animali hanno per fronteggiare lo stress (Khoolhaas et al., 2007):
1. il modello proattivo che è caratteristico di quegli animali che si mostrano più aggressivi, più esplorativi, meno timidi, più propensi all’evitamento del pericolo e con una bassa attività basale dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene (Koolhaas et al., 1999; Øverli et al., 2007; Korte et al., 2005).
2. Il modello reattivo caratteristico degli animali più docili, meno tendenti all’esplorazione, timidi, più lenti nella reazione al pericolo e con un’alta attività basale dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene (Koolhaas et al., 1999; Øverli et al., 2007; Korte et al., 2005).
La differenza tra questi due modelli sta nel modo in cui gli individui usano le informazioni intrinseche (esperienze) ed estrinseche (dell’ambiente) per organizzare un comportamento in risposta a un dato stress che si manifesta nel loro ambiente (Koolhaas et al., 1997).
Se le differenze di temperamento riflettono caratteristiche individuali costanti di specie nel fronteggiare lo stress, allora il comportamento in una certa situazione dovrebbe essere predittivo del comportamento che lo stesso soggetto avrà in altre situazioni. Tutto ciò ci fa presumere che ciascun individuo abbia una certa “coerenza” nelle sue risposte comportamentali, soprattutto nei confronti di fattori stressogeni, siano questi affrontati in età o situazioni diverse (Lawrence et al., 1991; Van Erp - van der Kooij, 2000).
11 Dunque, anche le reazioni emotive sembrano essere una componente essenziale della personalità degli animali (Martins et al., 2011).
Inoltre, ricerche comparative sui pesci teleostei sostengono l’esistenza di sindromi comportamentali e modi di fronteggiare lo stress anche negli animali pecilotermi. Ci sono perciò legami putativi tra il temperamento e l’espressione di alcuni stati emotivi come per esempio la paura (Martins et al., 2011).
La paura è un modo per fronteggiare lo stress e si basa sul principio dell’apprendimento all’evitamento del pericolo. Un gruppo di pesci è stato sottoposto a un test per valutare la risposta a uno stimolo stressogeno, lasciando loro la possibilità di fuggire di fronte a tale pericolo. I più timorosi hanno dimostrato una serie di tratti comportamentali tipici della paura: il lento recupero all’assunzione di cibo in un nuovo ambiente, spiccata timidezza e ipercortisolemia. Le variazioni individuali nelle risposte fisiologiche e comportamentali verso stimoli avversi, sono quindi di tipo adattativo e influiscono positivamente sulla sopravvivenza in ambienti sottoposti a continui mutamenti (Romero et al., 2009).
Tutto ciò suggerisce che la personalità, definita anche come temperamento, sindrome comportamentale e modo individuale di fronteggiare i problemi, (Sih et al., 2004; Bell, 2007; Reale et al., 2007; Koolhaas et al., 1999), è senz’altro la conseguenza di processi evolutivi, ma è anche strettamente collegata all’esperienza individuale acquisita nel tempo (Stamps e Groothuis, 2010).
In conclusione possiamo quindi affermare che la personalità integra meccanismi ontogenetici, funzionali e filogenetici, si evolve come “pacchetti” di comportamenti e non come singoli comportamenti, permette reazioni simili in ambienti diversi, fornisce informazioni sul benessere animale in quanto è implicata nella risposta e nella resistenza individuale allo stress (Dingemanse et al., 2004).
12 1.2 Come si manifesta la personalità
1.2.1 Speed-accuracy trade off
Per “Speed-accuracy trade off”, s’intende il modo di trovare un compromesso tra velocità di esecuzione e accuratezza nella ricerca di risorse per la sopravvivenza e nell’evitare pericoli. Il risultato dell’accordo tra rapidità e precisione s’identifica con la qualità della prestazione del processo decisionale (de Froment et al., 2014).
Gli animali riescono a bilanciare questa polarità d’intervento per ogni specifica decisione in relazione alle circostanze in cui si trovano (Chittka et al., 2009).
Di solito, si presume che il modo di prendere le decisioni debba discernere tra l’essere veloce e l’essere preciso. Un aumento della velocità di esecuzione di un compito porta, infatti, più frequentemente a compiere degli errori, mentre quando le decisioni sono prese con una maggior lentezza l’accuratezza è in genere migliore (Wickelgren, 1977; Pirrone et al., 2014).
Gli animali non possono quindi contemporaneamente aumentare la rapidità di esecuzione e la precisione con la quale svolgono un determinato compito (Ducadez et al., 2015).
Nel momento in cui devono prendere una decisione, gli animali possono agire sul rapporto velocità/accuratezza cercando di aumentare la quantità d’informazioni necessarie al processo decisionale, raccolte nell’unità di tempo (Kacelnik, 1984; Schmid-Hempel et al., 1985).
Il tempo e le informazioni raccolte possono variare indipendentemente perché gli individui possono graduare la quantità di impegno profuso nel raccogliere informazioni a loro piacimento nell’unità di tempo (de Froment et al., 2014).
Lo stato dell’arte in medicina comportamentale umana suggerisce che il compromesso tra velocità e accuratezza sia correlato anche con una vasta gamma di abilità cognitive quali orientamento, percezione degli stimoli e ricerca del cibo, (Schouten e Bekker, 1967; Pachella et al., 1968; Chittka et al., 2009; Shadlen e Kiani, 2013) e con meccanismi neuronali quali, ad esempio, la discriminazione visiva (Bogacz et al., 2010; DasGupta et al., 2014).
Gli studi effettuati nel regno animale sono, ad oggi, più semplici, (Wang et al., 2015), sebbene anche negli animali ci siano evidente di come il bilanciamento tra velocità e accuratezza sia correlato con la discriminazione visiva in particolari contesti decisionali
13 (Chittka et al., 2003), rilevamento e caratterizzazione di un odore (Uchida e Mainen, 2003), l’interazione predatore-preda (Burns e Rodd, 2008; Ings e Chittka, 2008) e la scelta del luogo dove fare il nido (Franks et al., 2003).
Sempre negli animali, è stato anche dimostrato che esiste una relazione tra personalità e stato cognitivo individuale per quanto riguarda l’acquisizione della percezione, dell’apprendimento, della memoria e del modo di prendere le decisioni (Shettleworth, 2010).
C’è, pertanto, una connessione tra gli aspetti del processo decisionale (impulsività, tendenza al rischio), i tratti della personalità (come per esempio audacia, aggressività, tendenza all’esplorazione) e lo sviluppo cognitivo del compromesso tra rapidità e precisione (Sih e Del Giudice, 2012).
1.2.2 Il modo di prendere le decisioni
Possiamo partire dal fatto che in medicina umana esistano molte più ricerche sul modo di prendere le decisioni e che tali studi si siano focalizzati sull’obiettivo di valutare la qualità delle scelte, attraverso una varietà di misure oggettive, come per esempio le strategie usate (Tversky e Kahneman, 1974) e una massimizzazione dell’utilità correlata a una minimizzazione dei costi (Bettman et al., 1998).
Il rapporto costi/benefici è una componente determinante del comportamento, è tramite la loro combinazione e bilanciamento che si ottiene la massima efficacia necessaria per guidare il processo decisionale (Rigoux e Guigon, 2012).
Alcuni autori sostengono che esista un segnale del corpo del processo decisionale, che sarebbe guidato dal feedback dello stato emotivo al cervello, per esempio attraverso lo studio della misura della conduttanza cutanea (Damasio, 1994; Damasio, 1999).
L’attività del sistema nervoso simpatico sarebbe fondamentale per la generazione e l’elaborazione di segnali del corpo che possono influenzare il processo decisionale (Bechara et al., 2000; Bachara e Damasio, 2005; Critchley, 2009; Ohira et al., 2013). Come si sente, però, chi prende le decisioni? Alcune ricerche dicono che i chi prende una decisione possa essere soggettivamente insoddisfatto riguardo alla decisione presa, anche se essa risulta oggettivamente appropriata (Yates e Patalano, 1999). Questo aspetto, per esempio, è importante quando si confrontano i processi decisionali tra giovani e anziani, che servono per evidenziare la distinzione tra la misura oggettiva
14 della qualità delle decisioni e la misura soggettiva della soddisfazione in merito a una scelta (Kim et al., 2008).
Per quanto riguarda il mondo animale, nonostante le informazioni disponibili siano ancora limitate rispetto all’essere umano, sappiamo che i soggetti devono valutare e integrare le informazioni dall’ambiente per modulare il proprio comportamento e prendere consapevolmente delle decisioni ottimali. Secondo alcuni autori esistono due aspetti fondamentali del prendere una decisione che sono correlati tra loro: il primo aspetto è legato all’attribuzione del valore alla ricompensa; mentre il secondo è il processo mediante il quale gli animali arrivano a inserire opzioni individuali nella scelta da compiere (Shapiro et al., 2011; Aw et al., 2012).
La genesi di una decisione si basa su una serie di fasi:
1) raccolta di segnali sensoriali (Ratcliff, 2002; Shadlen e Newsome, 2001);
2) integrazione tra segnali sensoriali, ricompense attese e informazioni cognitive (dati necessari alla formazione della conoscenza) (Bruce, 1990; Leon e Shadlen, 1999; Platt e Glimcher, 1999);
3) discriminazione delle opzioni di scelta possibili attraverso il confronto tra ricompensa prevista e precedente esperienza (Schall, 1999; Sugrue e Newsome, 2002); 4) selezione di una risposta comportamentale adatta (Schall e Thompson, 1999; Opris e Bruce, 2005).
L’accuratezza delle informazioni è molto importante, così come lo è la loro elaborazione, che è sotto il controllo di strutture nervose specializzate, deputate al processo decisionale (Uchida et al., 2006; Chittka et al., 2009).
Prendere una decisione tempestivamente è fondamentale per la sopravvivenza e la riproduzione di un animale, ma una strategia ottimale deve essere coerente al contesto. In tutti i mammiferi ci sono prove che i sistemi multipli di discriminazione percettiva sono basati su diversi circuiti neuronali, che determinano risposte veloci oppure un’analisi accurata degli stimoli sensoriali, secondo la situazione. Questi stimoli sensoriali (visivi e uditivi) nei mammiferi sono composti di due percorsi neuronali distinti (Stroeymeyt et al., 2010).
L’elaborazione di una strategia decisionale ottimale, associata a un preciso percorso neuronale può, quindi, variare a seconda che siano necessarie risposte veloci (per esempio come risposta a un pericolo) o reazioni lente, in cui è invece necessaria
15 un’analisi accurata delle informazioni raccolte (Bargmann, 2006; Trimmer et al., 2008; Marshall et al., 2009).
Possiamo tornare quindi al concetto che il compromesso tra velocità e accuratezza è fondamentale nel processo decisionale e la precisione è tempo-dipendente e dipende essenzialmente dalla raccolta d’informazioni (Franks et al., 2009).
Possiamo ritrovare tale caratteristica in molti compiti rilevanti (osservazione e identificazione preda-predatore, strategie di esplorazione spaziale), che sono sottoposti in ogni caso anche a meccanismi neuronali dipendenti (Chittka et al., 2009).
Tutto ciò nonostante che in alcuni casi la soluzione migliore, sia comunque quella di “indovinare” la scelta in modo rapido, senza tener conto della precisione (Burns, 2005; Kay et al., 2006).
Anche il temperamento è strettamente correlato col modo e con la velocità di prendere le decisioni. Le differenze di personalità tra individui impulsivi e individui riflessivi, infatti, sono ben note in medicina umana (Phillips e Rabbitt, 1995; Evans, 2008), ma anche nel mondo animale, in relazione alla percezione visiva (ad esempio per le api) (Burns e Dyer, 2008; Chittka et al., 2003) e olfattiva (Kulahci et al., 2008).
Sia i comportamenti di base, sia le decisioni complesse, sono prese da animali e da umani, attraverso delle scelte atte a massimizzare il loro benessere (Mangel e Clark, 1986; Rangel et al., 2008).
La scelta dell’opzione migliore può essere definita sia in termini prossimi (soddisfazione, benessere, rinforzo immediati) o in funzioni finali (convenienza e prosecuzione della specie). Gli spunti per le decisioni imminenti dovrebbero essere predittivi per quanto riguarda il benessere finale (Louapre et al., 2010).
Quando, dove e cosa mangiare, con chi accoppiarsi e dove nidificare, fuggire o ignorare un predatore, con quali conspecifici instaurare un legame a lungo termine, pongono l’animale di fronte a processi decisionali dettati sia dall’habitat che dal sistema sociale (Adams et al., 2012).
La teoria evoluzionistica identifica questi processi decisionali, le loro implicazioni neuronali, i costi e i benefici e i vincoli associati, e mira a perseguire strategie comportamentali specifiche per risolvere i problemi (Adams et al., 2012). Una tattica simile può essere adattata a problemi diversi (Stephens e Krebs, 1986).
Tuttavia la chiave sia delle scelte personali, che collettive (migrazione e foraggiamento) degli animali sociali, come le formiche, risiede nella personalità individuale (Robinson et al., 2011).
16 Negli sciami di api e nei branchi di pesci, le decisioni del gruppo, soprattutto per quanto concerne la sfera alimentare, sono comunque prese da individui con ruolo di “leader” (Reebs, 2000, Modlmeier et al., 2014) e i benefici della comunità dipendono dall’abilità decisionale di questi individui. In un gruppo di elefanti, è la matriarca più anziana e più esperta nel combattimento con i predatori ad avere un potere discriminatorio maggiore (McComb et al., 2001; McComb et al., 2011).
1.2.3 La variabilità del comportamento: funzione esecutiva
La funzione esecutiva controlla e regola le funzioni cognitive complesse, è uno strumento universale che si adatta a seconda delle situazioni per risolvere problemi diversi (Stamps et al., 2012).
Il comportamento è il risultato dell’interazione tra fattori genetici, esperienze passate, ambiente e influenze sociali. La personalità è la coerenza intra-individuale, stabile nel tempo e nei contesti (Sih et al., 2004; Bell et al., 2009; Stamps et al., 2012).
Ad esempio, gli individui con caratteristiche pro-attive hanno un maggior controllo dell’ambiente circostante, mentre i reattivi sono più passivi nei confronti dell’habitat che li circonda (Sih et al., 2004).
Detto ciò, la capacità individuale di modulazione del comportamento, detta anche flessibilità, permette di aggiustarlo a seconda della situazione e in base al cambio di obbiettivo; ed è un segno distintivo della cosiddetta funzione esecutiva (Castro e Wasserman, 2016). La funzione esecutiva è uno strumento universale che si adatta a seconda delle situazioni per risolvere problemi diversi, essa regola le funzioni cognitive complesse, attraverso l’elaborazione da parte della corteccia pre-frontale deputata al controllo e alla pianificazione del comportamento (Moore et al., 2009; Stoet e Snyder, 2009).
Nell’uomo, le attività che hanno come obbiettivo la funzione esecutiva sono (Banich, 2009):
1) imparare regole astratte per guidare il comportamento; 2) creare un insieme di considerazioni sulla base di tali regole;
3) cambiare questo complesso di attenzioni a seconda delle richieste del compito. I tipi di personalità possono influenzare le tre fasi del processo di apprendimento legato alla funzione esecutiva (Sih e Del Giudice, 2012):
17 2) la valutazione della nuova situazione;
3) la propensione verso tale valutazione che porta a un cambiamento comportamentale.
La funzione esecutiva, correlata con i concetti di personalità e flessibilità cognitiva, è perciò finalizzata a pianificare un comportamento per raggiungere un determinato obbiettivo o per risolvere un problema (Bousquet et al., 2015).
1.3 La personalità degli equidi e il “novel object test”
1.3.1 La personalità del cavallo
Nel cavallo è importante delineare la personalità di ogni soggetto al fine di trovare uno specifico utilizzo lavorativo, in modo da capire la possibile interazione del soggetto con l’uomo e con l’attività sportiva, ottimizzando i costi di addestramento e il benessere dell’animale stesso (Suwala et al., 2016).
Negli animali il temperamento individuale ha un impatto sul comportamento e si compone di reazioni diverse a stimoli simili che sono da interpretarsi come disparate strategie per affrontare problemi diversi e differenti funzioni cognitive (Frost et al., 2013; Valenchon et al., 2013).
Il temperamento è strettamente collegato col concetto di benessere. Al fine di migliorare quest’ultimo possiamo avere tre approcci (Borstel, 2013):
1) selezione genetica per tratti della personalità per la scelta di cavalli più adatti ad un tipo di lavoro o allevamento;
2) ottimizzare delle corrispondenze col proprietario e col tipo di lavoro; 3) influenzare l’ontogenesi dei tratti della personalità.
18 1) risposta a determinati stimoli (McCann et al., 1988; Jezierski et al., 1999; Hausberger e Muller, 2002) attraverso la registrazione di funzioni autonome come la frequenza cardiaca e respiratoria (McCann et al., 1988; Jezierski et al., 1999; Hada et al., 2001; Vissere et al., 2002), la variazione della concentrazione plasmatica ormonale o di monoamine (Alexander e Irvine, 1998; Anderson et al., 1999; Hada et al., 2001) e infine l’esame dei parametri comportamentali (Le Scolan et al., 1997; Wolff et al., 1997; Visser et al., 2001);
2) metodo del questionario al personale di stalla (Le Scolan et al., 1997; Anderson et al., 1997).
In uno studio di Momozawa e collaboratori (2003) è stato eseguito un test su 86 cavalli mediante la presentazione di un oggetto nuovo in un ambiente nuovo. In tutti i soggetti sono stati monitorati frequenza cardiaca e atteggiamento degli animali nei confronti di un oggetto sconosciuto, in questo caso una palla. Inoltre è stato somministrato un questionario ai custodi degli animali, in cui le domande erano volte a delineare il temperamento dei cavalli inclusi nello studio. E’ emerso che un aumento della defecazione e dell’ansia generale nei cavalli post test era coerente con le risposte del questionario e con i test svolti. I questionari basali infatti delineavano una personalità specifica per ogni cavallo, che si è ritenuta connessa con la reazione avuta post test di presentazione di un oggetto nuovo. I cavalli risultati già precedentemente più ansiosi hanno poi infatti mantenuto il loro stato anche dopo l’esperimento.
L’utilizzo del questionario da somministrare ai gestori/proprietari dei cavalli (Momozawa et al., 2003; Suwala et al., 2016) è un mezzo efficace per delineare il temperamento in modo oggettivo e compararlo con modelli riportati già nell’uomo (Suwala et al., 2016).
Dagli studi sulla specie equina (Suwala et al., 2016) emerge che il temperamento è deputato a reazioni semplici e mirate del sistema nervoso ed è costituito da 4 dimensioni (energia, paura, sensibilità, adattabilità).
Sempre utilizzando il questionario, Lloyd e collaboratori (2007) hanno delineato 6 aggettivi principali per definire la personalità tra i trenta proposti; gli attributi sono stati messi in relazione con l’osservazione comportamentale dei soggetti (osservazioni video). I 6 aggettivi individuati sono: dominanza, ansietà, eccitabilità, protezione, socialità, curiosità.
19 Altri fattori, quali il lavoro (Hausberger et al., 2011), il sesso, l’addestramento (Duberstein e Gilkenson, 2010) e la razza (Lloyd et al., 2008) possano influenzare la personalità di un individuo. Gli studi hanno evidenziato che non è possibile trovare una correlazione tra sesso, personalità e tipo di addestramento anche se le femmine durante il lavoro sono risultate molto più ansiose rispetto ai castroni (Duberstein e Gilkenson, 2010). Inoltre non è chiaro se il tipo di lavoro influenzi la personalità o viceversa, ciò potrebbe essere utile per capire, per esempio se soggetti più nevrili possano essere impiegati per certi scopi (dressage) rispetto ai soggetti più cauti (volteggio) (Hausberger et al., 2011).
La socialità e la gregarietà sono meglio testati direttamente sull’animale, ponendo il soggetto in un ambiente nuovo (Cowan e Barnett, 1975) e valutando la reazione alla separazione dai conspecifici collegata alla presentazione di un nuovo oggetto e alla gestione da parte di una persona sconosciuta. Gli studi hanno verificato che esiste una correlazione apparente tra i livelli individuali di paura nei test effettuati. I soggetti più giovani, una volta che sono stati separati dai loro simili, hanno mostrato un maggior timore nell’affrontare il pericolo e la nuova situazione. Anche l’età sembra quindi influire sul temperamento (Wolff et al., 1997).
La personalità sembra avere una componente ereditaria (Lloyd et al., 2008). Studi effettuati su cavalli giovani, della stessa razza e con gestione simile hanno dimostrato che i “fratellastri” tendevano a comportarsi in modo analogo fra sè (Wolff et al., 1997). La personalità influenza l’apprendimento (Nicol, 2002; Murphy e Arkins, 2007) infatti la performance dell’acquisizione delle conoscenze è condizionata dal timore verso stimoli stressogeni. Uno studio di fine anni novanta dimostra che i cavalli più timorosi sono anche i più lenti a imparare i compiti (Lindberg et al., 1999).
Una ricerca più recente, però, riporta che le funzioni cognitive siano compito-dipendenti e non influenzate dalla timidezza (Lansade e Simon, 2010).
Uno studio del 2013 evidenzia che l’acquisizione delle competenze migliora se il soggetto è sotto stress nel momento dell’acquisizione stessa, mentre peggiora se il processo avviene nel momento in cui l’animale ha memoria dello stress. Lo stress è quindi collegabile all’apprendimento ed è necessario per valutare l’influenza del temperamento sulle prestazioni cognitive (Valenchon et al., 2013).
Diverse ricerche nell’uomo hanno valutato la connessione tra la dopamina e il temperamento. Nella specie umana, la riduzione della concentrazione di dopamina a livello cerebrale è correlata con una personalità lenta e rigida tipica dei soggetti affetti
20 da Morbo di Parkinson (Burch e Sheerin, 2005), mentre un aumento della concentrazione di dopamina crea un temperamento ansioso tipico dei soggetti schizofrenici (Breier et al., 1997; Pallanti et al., 2004; Achim et al., 2011).
Nel cavallo è stato dimostrato che una concentrazione elevata di dopamina può generare ansietà e stereotipie comportamentali (McBride e Hemmings, 2005; Roberts et al., 2015), mentre una riduzione della concentrazione di dopamina è legata ad un aumento di beta-endorfine prodotte dalla pars intermedia dell’ipofisi che favoriscono la docilità del soggetto (Bradaric et al., 2013).
Roberts et al. (2016) hanno studiato i modulatori neuronali come ad esempio la dopamina e ipotizzano che il temperamento docile potrebbe essere un segnale di patologia a carico della pars intermedia dell’ipofisi (sindrome di Cushing del cavallo). Soggetti che lavorano in condizioni fisiche scadenti, malati, stanchi, di età avanzata, affetti da dolore cronico, mostrano un comportamento non responsivo e apatico che peggiora anche l’interazione uomo-animale (Burn et al., 2010).
L’ipotesi che il temperamento del cavallo sia influenzato da malattia o dolore cronico è supportato anche e da Fureix et al. (2010). Gli autori, infatti, evidenziano aggressività verso l’uomo e irascibilità in soggetti che presentano dolore cronico.
1.3.2 La personalità dell’ asino
La ricerca nel campo del comportamento asinino ed in particolare sulle capacità cognitive di questa specie è ancora poco approfondita. Il 95% degli asini sono usati tuttora per lavoro nei paesi in via di sviluppo (McLean et al., 2011).
In uno studio recente, gli Autori hanno effettuato due test diversi sulla modalità di imparare a trainare un carro (con metodo coercitivo e non), per valutare l’apprendimento, il comportamento e la variabilità cardiaca correlata con il temperamento dei soggetti inclusi nello studio (McLean et al., 2011).
Gli Autori hanno evidenziato che ci sono state alcune differenze tra i 2 tipi di trattamento e che gli asini possono essere addestrati a trainare un carro in breve tempo senza metodi coercitivi (McLean et al., 2011).
Gli asini generalmente sono di indole calma e dal carattere riservato e sembrano essere più sconvolti da uno stimolo inaspettato piuttosto che da uno più graduale (Gonzalez-De Cara et al., 2016).
21 La valutazione del temperamento dell’asino è importante per poter selezionare i soggetti più adatti per alcuni lavori, come ad esempio le terapie assistite (pet therapy) (Momozawa et al., 2005).
In uno studio di Minero et al. (2015), gli autori hanno osservato la qualità del comportamento (QBA) per stimare emozioni, umore e interazioni con l’ambiente. L’osservatore doveva descrivere, tramite osservazione diretta o attraverso videoregistrazioni, gli elementi differenti del repertorio espressivo dell’animale utilizzando un elenco selezionato di termini (Wemelsfeldere, 2007). Essendo il QBA di per sé insufficiente per una valutazione complessiva del welfare esso necessiterebbe un’integrazione con altri parametri di misurazione (Andreasen et al., 2013).
Nello studio di Gonzalez-De Cara et al. (2016), gli autori si pongono l’obiettivo di caratterizzare le risposte, quali la paura e la reattività, di 36 asini adulti a diversi stimoli tattili e uditivi.
Per la parte tattile è stato misurato il riflesso pannicolare o la sua assenza in risposta a un filamento, a un oggetto di legno o di plastica passato sul dorso.
Il test per verificare il temperamento di ciascun soggetto è stato suddiviso in più parti: - presentazione di un oggetto nuovo statico, deambulazione sopra una superficie
di plastica;
- ”surprise” test con ombrello.
Lo studio della reattività all’uomo è stato anch’esso suddiviso in due test. Il primo test prevedeva di posizionare una persona sconosciuta al soggetto nell’ambiente. Per questa prova è stato misurato il tempo che impiegava l’animale nell’avvicinarsi all’uomo. Nel secondo caso si introduceva nell’ambiente una persona non familiare che andava verso l’asino e lo toccava.
Da questo studio emerge che i dati e le prove effettuate per i cavalli non possono essere comparate con quelle degli asini perché ci sono differenze comportamentali nette tra le specie, soprattutto per quanto riguarda il tempo impiegato alla risposta e al tipo di reazione (più lenta e pacata nell’asino rispetto al cavallo) (Gonzalez-De Cara et al., 2016).
22 1.3.3 “Novel object test”
Un modo per valutare il temperamento di un individuo è quello di porlo in un nuovo ambiente o di fronte ad un nuovo oggetto. Questo test è stato utilizzato da diversi autori (Eingel, 1992; McCall et al., 2006; Lansade et al., 2008; Baragli et al., 2014; Villas-Boas et al., 2016) per valutare la reazione individuale.
La risposta più comunemente studiata all’introduzione dell’oggetto nuovo è la paura. Essa è considerata come uno stato emotivo indesiderato che influisce negativamente sul benessere, sulla crescita e sulla capacità riproduttiva di un animale (Christensen et al., 2005).
La paura è un tratto del temperamento stabile attraverso il tempo e le situazioni (Lansade et al., 2008). E’ stato dimostrato che può essere influenzata dall’età dell’animale in quanto l’anzianità incide positivamente sul comportamento e sulla fisiologia emozionale in risposta a stimoli stressogeni (Baragli et al., 2014). Uno stimolo stressante, come può essere il “novel object test”, ci può aiutare a identificare il tipo di risposta dell’animale in relazione al suo temperamento (Visser et al., 2001). Negli studi comportamentali che si sono basati sulla stimolazione della reazione di paura, gli Autori si sono avvalsi di oggetti comuni come ad esempio un palloncino (Lansade et al., 2008; Baragli et al., 2014), un ombrello (Lansade et al., 2008; Villas-Boas et al., 2016), un triciclo (McCall et al., 2006) o un festone (Minero et al., 2006). Nella maggior parte degli studi citati (McCall et al., 2006; Minero et al., 2006; Lansade et al., 2008; Villas-Boas et al., 2016), però, lo stimolo alla manifestazione di paura era associato anche ad altri stimoli, per esempio l’isolamento dai conspecifici, l’introduzione in un nuovo ambiente, la presentazione di suoni od odori sconosciuti, la costrizione in box con un cappuccio che copre la testa.
Solo nello studio di Baragli e collaboratori (2014) la reazione “paura” era unicamente stimolata dall’utilizzo di un palloncino.
Il comportamento dei cavalli è stato osservato o direttamente, o attraverso dei video registrati e l’operatore non ha mai interferito con l’esecuzione del test. I tipi di atteggiamento più significativi e ricorrenti sono stati:
1. la latenza, la frequenza e la durata dell’esplorazione del nuovo oggetto e la frequenza della fuga da quest’ultimo (Baragli et al., 2014);
23 3. l’immobilità, l’agitazione, l’attenzione, l’esplorazione e la fuga dal nuovo oggetto (Minero et al., 2006) e la latenza a ritornare a nutrirsi (Lansade et al., 2008).
In tutti gli studi è stata valutata la variabilità cardiaca come indicatore individuale della risposta fisiologica allo stress.
Gli studi hanno dimostrato che esistono somiglianze nelle risposte di evitamento dei soggetti ma i meccanismi neurobiologici coinvolti in tali reazioni possono differire tra le specie (Villas-Boas et al., 2016).
L’utilità pratica di questi esperimenti trova la sua espressione ad esempio nel campo dell’ippoterapia e dell’onoterapia, per selezionare soggetti poco reattivi a movimenti e stimoli improvvisi che possono nuocere sia all’animale sia all’uomo (Engel, 1992).
1.4 La variabilità cardiaca
La variabilità cardiaca (HRV) è la normale variazione della frequenza cardiaca in risposta a stimoli, stati emozionali, ansia, stress, rabbia od altro. La distanza temporale fra un battito cardiaco ed il successivo viene chiamato “tempo R-R” e viene espresso in millisecondi (ms).
Esistono due valori nel dominio “temporale”:
1. SDNN = la deviazione standard di tutti i normali intervalli R-R;
2. RMSSD = la radice quadrata della somma delle differenze elevate al quadrato tra intervalli R-R adiacenti.
La variabilità cardiaca è correlata all’ interazione fra il Sistema Nervoso Simpatico (SNS) e Parasimpatico (SNP). Lo squilibrio tra SNS, che porta in linea generale a tachicardia (ma anche per esempio a scialorrea, midriasi, broncodilatazione e aumento delle catecolamine) e SNP, che porta a bradicardia (ma anche per esempio a miosi, broncocostrizione e dilatazione dei vasi gastroenterici), può indicare dolore o stress nell’animale (Stucke et al., 2015).
La modulazione del sistema nervoso autonomo (SNA) permette di rispondere in modo efficace a stimolo esterni e interni attraverso il cambiamento della frequenza cardiaca e
24 respiratoria. L’attività del SNA e la sua reattività possono essere collegate alla personalità dell’individuo (Koolhaas et al., 1999; Rèale et al., 2010).
Nel cavallo, la relazione tra la personalità e la reattività del SNA è stata principalmente studiata attraverso le strategie per fronteggiare fenomeni stressanti e acuti, per esempio attraverso il test della presentazione di un oggetto nuovo (Visser et al., 2002).
L’esplorazione e l’evitamento del nuovo oggetto, la fuga e l’aggressività portano a un aumento della HRV negli individui identificati come pro-attivi, mentre l’immobilità, la timidezza e la mancanza di esplorazione portano a una diminuzione dell’HRV negli individui di tipo reattivo (Steimer e Driscoll, 2003; Khoolaas, 2008; Khoolaas et al., 2010). Dagli studi effettuati sui cavalli emerge che la HRV è sensibile allo stress fisico ed emotivo (Van Borrell et al., 2007).
1.5 Il comportamento sessuale dell’asino
Una delle maggiori sfide per gli animali è quella di scegliere delle risposte comportamentali giuste che portino a un adeguato successo riproduttivo (Carluccio et al., 2013).
Asini e cavalli, sia pur appartenendo entrambi alla famiglia degli equidi, presentano un comportamento sessuale assai diverso (Canisso et al., 2009), soprattutto per quanto riguarda gli stalloni. E’ stato dimostrato che esiste una sorta di dualismo nel comportamento sessuale asinino: comportamenti preliminari o di corteggiamento (detti anche in etologia “appetitivi”) e comportamenti “consumatori” (Pfaus, 1999).
I comportamenti “appetitivi” sono un insieme di atteggiamenti, gesti e vocalizzazioni particolari finalizzati alla copula finale. Lo stallone stimola, esplora, annusa e tocca il perineo della femmina e spesso provoca in quest’ultima urinazione (Carluccio et al., 2013). Al seguito della minzione dell’asina si instaura sempre il comportamento di flehmen da parte del maschio, per stimolare meccanicamente l’organo vomero nasale a captare i feromoni femminili (Holy et al., 2000; Beynon e Hurst, 2004; Thompson et al., 2004).
Il flehmen si alterna sempre a un comportamento particolare di isolamento, tipico dell’asino, in cui quest’ultimo non presta più attenzione alla femmina ma all’ambiente che lo circonda, tale atteggiamento sembra sia necessario, a quanto pare, a raggiungere
25 l’erezione. L’asino, sempre durante la fase del corteggiamento, compie una serie di monte senza erezione, importanti per stimolare la libido soprattutto nei soggetti più giovani. La frequenza del flehmen, il numero delle monte senza erezione, l’esplorazione della femmina, l’attenzione all’ambiente esterno e la latenza dell’erezione dall’inizio del corteggiamento, sono tutti comportamenti della prima fase, variabili in durata e numero a seconda della sensibilità individuale e dell’età del soggetto. E’ stato dimostrato infatti, che gli asini più giovani abbiamo bisogno di un numero più elevato di monte senza erezione rispetto agli adulti, per stimolare maggiormente la libido (Silva, 1995; Canisso et al., 2010).
La seconda fase del comportamento sessuale asinino è strettamente collegata al successo della prima ed è l’insieme dei cosiddetti comportamenti “consumatori”, infatti consiste nella vera e propria erezione e nel rapporto sessuale con coito finale (Carluccio et al., 2013).
26
CAPITOLO 2: SCOPO DEL LAVORO
Il temperamento di un individuo si riferisce ai tratti del comportamento che sono costanti nel tempo. E’ stato studiato sia in campo umano che animale attraverso dei test specifici che valutano la reazione del soggetto in situazioni nuove. E’ emerso che uno dei test migliori per sondare la personalità di un individuo sia quello della presentazione di un oggetto nuovo; ciò permette di indagare comportamenti della sfera cognitiva, come l’attenzione e l’esplorazione, di valutarne la loro costanza nel tempo e l’eventuale correlazione con altri tratti del comportamento. Considerando che le reazioni emotive determinano anche una risposta fisiologica, il monitoraggio della variabilità cardiaca è risultato essere un parametro importante per lo studio del bilanciamento simpato-vagale durante questi test comportamentali.
Considerando l’importanza che ha l’attività riproduttiva nella specie asinina in funzione della produzione di latte (p.e.), lo scopo di questa tesi è stato quello di valutare i tratti del comportamento individuale di quattro stalloni di asino dell’Amiata durante l’attività riproduttiva, valutando il comportamento sessuale e la variabilità cardiaca di ognuno durante tre sessioni di monta standardizzate nel tempo. I comportamenti e i parametri fisiologici rilevati durante l’attività riproduttiva sono stati poi analizzati in relazione alla risposta al test dello stress acuto. E’ stato così possibile verificare la costanza di tratti del comportamento e variabili fisiologiche fra i due protocolli sperimentali.
27 3.1 Animali
Sono stati inclusi nel protocollo quattro stalloni di asino dell’Amiata di proprietà dell’Università di Pisa, approvati come riproduttori dalla commissione di razza e stabulati presso l’Ospedale Didattico Veterinario “Mario Modenato” di San Piero a Grado:
Bastiano (figura 1). Benedetto (figura 2). Beppe (figura 3). Boccaccio (figura 4).
Tutti i maschi sono nati nel 2012 (pertanto al momento della sperimentazione avevano 4 anni) e avevano un Body Condition Score di 3 su una scala di 5 (il valore 3 è considerato l’ottima condizione fisica di alimentazione) (Boudreau et al., 2014; Morel et al., 2016).
Figura 1 Figura 2
28 3.2 Sede di svolgimento
Lo studio è stato interamente eseguito presso le scuderie adibite all’attività di riproduzione degli equidi e presso i box ricovero del Dipartimento di Scienze Veterinarie dell’Università di Pisa (Ospedale Didattico “Mario Modenato”), situato in Via Livornese lato monte in Località San Piero a Grado.
3.3 Design generale della ricerca
La prova sperimentale è stata approvata dall’Organismo per il Benessere Animale dell’Ateneo di Pisa in data 01/10/15.
L’esperimento, della durata di quattro settimane, è stato effettuato durante il periodo compreso tra Gennaio e Febbraio 2016. Nella prima settimana sono stati eseguiti dei rilievi basali della Variabilità Cardiaca (HRV) per poter avere i valori di riferimento per ogni soggetto, in box, senza influenza né di oggetti nuovi né di nuove situazioni. La sperimentazione era composta da due fasi distinte che si sono sviluppate in contemporanea e con la stessa tempistica nelle tre settimane successive:
1. La prima parte è stata identificata col protocollo “riproduttivo” (Protocollo di Riproduzione), in cui venivano eseguite tre monte artificiali a settimana per ogni asino, per un totale di 12 monte settimanali nelle tre settimane di sperimentazione. Solo al primo asino della giornata di monta veniva applicato un holter per raccogliere il tracciato elettrocardiografico, necessario per determinare la variabilità cardiaca. Le monte venivano registrate tramite una videocamera per l’analisi del comportamento sessuale.
2. La seconda parte dell’esperimento consisteva nel far comparire improvvisamente, nel box di stabulazione, un nuovo oggetto, sconosciuto all’asino (Test del Nuovo Oggetto). Questo test è stato eseguito una volta a settimana, nella stessa giornata, per tutti e quattro i soggetti. Il test è stato effettuato in box e, mediante l’uso di telecamere a circuito chiuso, sono stati raccolti i video dai quali è stata poi eseguita l’analisi comportamentale. Lo stesso holter impiegato nel Protocollo di Riproduzione è stato applicato a ciascun asino per la raccolta del tracciato ECG. La presentazione del nuovo
29 oggetto consisteva nell’apparizione di un palloncino gonfiabile di misura standard all’interno del box.
Durante entrambi i protocolli i soggetti sono stati stabulati singolarmente in box con accesso al paddock esterno annesso.
3.3.1 Dettagli del Protocollo di Riproduzione
Il Protocollo di Riproduzione si è svolto con una cadenza di tre giorni a settimana (martedì, giovedì e sabato) per tre settimane consecutive. La giornata delle monte iniziava con l’applicazione dell’holter, di marca (Cardioline®
spa, Milano, Italia), solo al primo stallone della mattinata secondo una sequenza stabilita. L’holter era posizionato previo posizionamento dei 7 elettrodi (4 all’altezza del cuore a sinistra e 3 a destra) (Patteson, 1996) al torace dell’asino precedentemente rasato. Dopo il posizionamento gli elettrodi erano collegati alla centralina e il sistema holter configurato tramite collegamento software dedicato, installato su un computer portatile. Una volta configurato l’holter la centralina, collegata agli elettrodi, era posizionata al garrese dell’asino, prestando attenzione alla protezione dei cavi tramite una fascia elastica vetrap intorno al torace. A questo punto l’holter iniziava così la sua registrazione (figura 5 e 6).
30
Figura 6. Asino durante il Test del Nuovo Oggetto con holter fissato al torace con vetrap.
Il Protocollo di Riproduzione si è svolto nella sezione del Dipartimento adibita allo scopo, munita di box e tettoia esterna. E’ opportuno fare un breve cenno sulla monta artificiale. Essa infatti si svolge tramite l’ausilio di femmine di asina in estro, quindi recettive verso il maschio, in modo così da mimare la monta naturale. L’unica cosa che differisce dalla monta naturale, oltre alla presenza degli operatori, è la copula finale che non avviene direttamente nella vagina dell’asina, ma in una vagina artificiale per la raccolta del seme, che sarà poi valutato e stoccato. Per poter procedere con il Protocollo di Riproduzione sono state pertanto impiegate 3 asine di razza Amiatina, di proprietà dell’Ospedale Didattico “Mario Modenato”. In seguito alla visita ginecologica ed ecografia trans rettale, ogni settimana si sceglieva un’asina in estro, disponibile quindi alla monta. Le asine coinvolte ne Protocollo di Riproduzione sono state:
Per la prima settimana: Gabriella nata nel 2006. Per la seconda settimana: Urca Sicula nata nel 2008. Per la terza settimana: Zoe nata nel 2010.
Ogni singola sessione di monta terminava con la raccolta del seme, oppure trascorsa un’ora dall’inizio, in quanto è stato stabilito un tempo massimo di 60 minuti per la monta (modificato da Canisso et al., 2010). Ogni singola sessione di monta è stata registrata con una telecamera ad alta definizione (Camileo H30, Toshiba, Giappone). La registrazione del video partiva nel momento di inizio dei ogni singola seduta di monta, che per convenzione era stabilita nel momento in cui lo stallone, condotto a mano dall’operatore, vedeva per la prima volta la femmina.
31 3.3.2 Dettagli del Test del Nuovo Oggetto
Il design sperimentale prevedeva che, in un giorno diverso dalle monte del Protocollo di Riproduzione (il mercoledì), ciascun asino fosse sottoposto al Test del Nuovo Oggetto, ripetuto per tre settimane consecutive, sempre nello stesso giorno.
Svolgimento del test del Nuovo Oggetto
I quattro stalloni presi in esame erano tenuti in box singoli con paddock privati annessi, all’interno della stessa scuderia in modo che potessero avere solo contatto visivo tra di loro, e non fisico. Un box vuoto è stato utilizzato come box di servizio durante lo svolgimento del test (serviva agli operatori per “nascondersi” dalla vista degli animali durante il test e per riporre tutti i materiali utili). La successione degli asini per il Test del Nuovo Oggetto è stata: Benedetto, Beppe, Boccaccio, Bastiano.
1. La prima operazione da eseguire è stata quella di chiudere tutti gli asini nel proprio paddock esterno, in modo che non vedessero la preparazione del materiale necessario per il test.
2. Quindi la telecamera a circuito chiuso era installata nel box del primo asino e collegata al monitor. Immediatamente dopo era posizionata la scatola metallica con dentro il palloncino, collegato al cavo e quindi al compressore di aria compressa, posto nel box di servizio. La scatola è sempre stata collocata immediatamente adiacente alla porta del box per tutti gli asini (figura 7).
3. Una volta posizionata la scatola nel suo box, il primo asino testato è stato fatto rientrare ed è stata chiusa la porta di collegamento con il paddock esterno in modo da confinare il soggetto all’interno.
4. Quindi si procedeva al posizionamento dell’holter, che avveniva con le stesse modalità descritte nel Protocollo di Riproduzione.
5. Dopo il posizionamento dell’holter e della scatola con il palloncino, il computer e i materiali non utilizzati, erano riposti all’interno del box di servizio.
6. A questo punto gli operatori si sono posizionati nel box di servizio restando in silenzio. Quindi iniziava il Test del Nuovo Oggetto con la fase di adattamento alla scatola (Pre-Test della durata di 5 minuti). La fase di Pre-test era necessaria per
32 raccogliere i dati basali sul comportamento e sulla variabilità cardiaca dell’asino, dati che sarebbero stati poi comparati con la fase test p.d. per verificare se e come la comparsa del palloncino modificasse il comportamento emotivo e la risposta autonomica dell’asino testato. Gli altri tre asini, per il momento non presi in esame, dovevano rimanere chiusi fuori nei rispettivi paddock in modo da non avere nessun tipo di contatto col soggetto all’interno durante lo svolgimento del test.
7. Al termine dei 5 minuti di Pre-Test, un operatore doveva procedere con l’apertura del rubinetto del compressore per poter gonfiare il palloncino in un tempo compreso tra 5 e 7 secondi (sono state condotte prove preliminari di addestramento affinché l’operatore fosse in grado di completare l’operazione in un lasso di tempo standardizzato per tutti gli asini in tutti i test, senza che il palloncino esplodesse). Era di fondamentale importanza che il palloncino utilizzato cambiasse colore ogni settimana (prima settimana celeste, seconda giallo e terza verde).
Per poter ovviare al problema dell’adattamento all’oggetto e garantire il rispetto del paradigma sperimentale (l’elemento di novità – il palloncino – presentato sempre nella stessa maniera all’interno del box, in modo che fosse presente l’evento “ripetizione della comparsa dello stimolo”, necessario per verificare la presenza di eventuali tratti comportamentali costanti, senza vi fosse completa abitazione alla procedura).
La scelta di due colori primari (giallo o blu) si è basata sulla percezione dei colori da parte del cavallo (Blackmore et al., 2008).
Era anche indispensabile anche che l’operatore prestasse attenzione nel non gonfiare eccessivamente o nel gonfiare troppo poco il palloncino affinché in tutti i test esso avesse una grandezza omogenea. Ciò è stato possibile, oltre che con una serie di prove precedenti, anche perché il gonfiaggio del palloncino è stato monitorato tramite le telecamere a circuito chiuso. La presenza del palloncino nel box, che rappresentava il vero Test del Nuovo Oggetto, era di ulteriori 5 minuti dopo la fase di Pre-Test.
La durata complessiva del Test del Nuovo Oggetto è stata quindi di 10 minuti ad asino (5 minuti Pre-Test e 5 minuti Fase del Palloncino) al termine dei quali, al soggetto in esame veniva tolta l’apparecchiatura holter, smontata la telecamera e tolta la scatola per porle nel box dello stallone successivo.
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Figura 7. A = telecamera a circuito chiuso collocata sopra alla scatola metallica (B). C = cavo che collega il palloncino al compressore.
3.3.3 Materiali e attrezzature impiegate nel Test del Nuovo Oggetto Telecamere a circuito chiuso e monitor
Nel box di servizio adiacente a quelli dei soggetti testati, è stata allestita una postazione con un monitor tv (figura 8), connesso tramite un cavo alla telecamera a circuito chiuso Securgross Full HD 1080 (Tecnoservice, Firenze), per poter monitorare in diretta l’intera durata del Test del Nuovo Oggetto (Pre-Test e Fase del Palloncino). Questa telecamera è stata posizionata sulla parete interna di ogni box, a circa 2m di altezza, in linea con la sottostante scatola contenente il palloncino da gonfiare e regolata in modo tale da poter inquadrare la totalità dell’ambiente dalla prospettiva del palloncino. Ogni video registrato è stato successivamente analizzato per valutare il comportamento degli animali.
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Figura 8. Monitor posto nel box di servizio collegato alla telecamera a circuito chiuso.
Apparato per il Test del Nuovo Oggetto
E’ una scatola in metallo progettata appositamente per questo test. Misura circa 40X40 cm e con una particolare apertura a due sportellini da dove compare l’oggetto sconosciuto, in questo caso un palloncino gonfiato (figure 9 e 11). Un cavo di circa 10m collegava la scatola metallica a un compressore ad aria che, tramite un’apposita valvola, consentiva all’operatore di gonfiare il palloncino restando nel box di servizio. Per questo esperimento sono stati utilizzati come “novel objects” 12 palloncini (4 per ciascuna delle 3 settimane del test), in lattice, di misura standard di 13cm da sgonfi. Il palloncino è stato fissato a un’estremità del cavo ad aria compressa e inserito all’interno della scatola di metallo in modo tale che però rimanesse nascosto, chiuso dagli sportellini fino al suo gonfiaggio. L’altro capo del cavo, come già accennato, è stato collegato a una bombola ad aria compressa (figure 9, 10 e 11).
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Figura 9. Scatola con sportellini aperti (A). Successivamente verranno chiusi per nascondere il palloncino sgonfio (B).
Figura 10. Compressore. Figura 11. Scatola con sportellini
aperti dal palloncino che si gonfia.
Strumentazione Holter
Come già descritto per il Protocollo di Riproduzione, anche durante il Test del Nuovo Oggetto sono stati raccolti tracciati ECG per il monitoraggio della variabilità cardiaca. La strumentazione Holter e la modalità di applicazione sul corpo dell’asino erano identiche a quelle del Protocollo di Riproduzione, con la differenza che, nel caso del Test del Nuovo Oggetto, il monitoraggio è stato eseguito per tutti e 4 gli asini per ogni test (figura 5).
