视线维持对豚鼠操作性实验中食物强化物获取行为的影响机制研究

本研究针对豚鼠(Cavia porcellus)在斜坡攀爬行为中视线与食物强化物(line-of-sight)的关系展开实验，通过设置镜像维持视线组与无镜像对照组，发现视线维持显著提升豚鼠攀爬高度(达63 cm)和速度(<2秒)，而对照组仅达18 cm。该成果为实验室动物行为学研究和饲养环境设计提供了重要依据，强调视觉接触对操作性条件反射(operant conditioning)的关键作用。

　　

豚鼠作为实验室科学模型和伴侣动物，其行为学研究对理解动物认知和福利至关重要。野生豚鼠(Cavia aperea)的生存策略高度依赖环境视线评估，这种特性在实验室环境中如何影响其操作性行为尚未明确。Begum-Diamond等(2022)前期研究发现，当斜坡角度达14°时豚鼠会因视线受阻停止攀爬，暗示视线可能影响其行为动机。这一现象引发重要问题：视线维持是否能突破豚鼠的行为极限？这对实验室行为测试标准化和饲养设施设计有何启示？

为解决这些问题，Unitec的研究团队在《Behavioural Processes》发表研究，通过定制斜坡装置（17 cm宽×120 cm长，22个3 cm高度梯度）和镜像干预，系统评估了10只雄性豚鼠在两种条件下的行为差异。实验采用交叉设计，通过视频记录攀爬时长(Climbing duration)和突破高度(Break point)，结合改良指数需求模型(modified exponential model of demand)分析行为动机。

Guinea pigs and husbandry
实验选用4月龄未去势雄性豚鼠，初始体重525-836 g，采用C&C笼具系统饲养，保持12:12 h光周期。

Apparatus
斜坡装置设置17 cm×30 cm的起点/终点箱，实验组在顶端安装45°镜维持食物视线，对照组无镜像。

Data analysis
混合方差分析(ANOVA)显示，实验组平均突破高度(50.4±5.5 cm)虽高于对照组(36.3±7.0 cm)，但差异未达显著水平(p=0.136)。

Results
7/10豚鼠在镜像条件下达到更高高度(个体最高63 cm)，攀爬速度随高度增加而加快(<2秒达57 cm)；对照组则停滞在18 cm且速度无变化。

Demand testing
需求模型拟合度(VAC)实验组为21-99%，对照组51-99%，表明镜像显著改变行为反应模式。

Discussion
研究首次证实视线维持能突破豚鼠自然行为限制：1) 镜像组快速攀爬表明视觉确认降低风险评估需求；2) 与野生豚鼠在短草区觅食的生态策略一致；3) 为实验室斜坡测试提供标准化参考——14°斜率限制可能源于视线阻断而非体力极限。该发现对动物设施设计具有直接指导意义：多层笼具的斜坡角度需确保视线通畅，否则可能导致资源获取障碍。

结论强调，豚鼠作为典型猎物物种，其操作性行为高度依赖环境视觉反馈。研究创新性地将行为经济学(Behaviour economics)原理应用于福利评估，证明通过简单镜像干预即可显著提升实验动物的行为表现，这对提高实验室行为测试效度和动物福利标准具有双重价值。