圈养非洲条纹鼠刻板跑动行为的弹性动机机制：基于消费者需求理论的实证研究

本研究针对圈养动物刻板行为的动机机制这一科学难题，通过消费者需求理论框架（consumer demand approach），创新性地采用管道长度（Lc/Hc）和活动空间（Hi/Li）双变量实验设计，揭示非洲条纹鼠（Rhabdomys dilectus）的循环跑动行为呈现弹性需求（elastic demand）特征，证明该行为是成本敏感型（cost-sensitive）的适应性策略而非固定应对机制（coping response），为动物福利评估提供了新的经济学范式。

　　

在动物行为学研究领域，圈养环境引发的刻板行为（stereotypical behaviour）长期被视为动物福利恶化的标志。这类重复、无目的的行为模式，从啮齿类的转圈跑动到大型哺乳动物的踱步行为，困扰着全球动物园和实验室的动物管理者。传统"应对假说"（coping hypothesis）认为这些行为是动物缓解压力的必要手段，但越来越多的证据显示其形成机制可能更为复杂——既可能源于神经功能障碍，也可能是环境限制下的适应性策略。这种认知分歧直接影响到我们对动物福利的评估标准：究竟该投入资源消除这些行为，还是将其视为环境适应性的自然表达？

南非金山大学的科研团队选择非洲条纹鼠（Rhabdomys dilectus）这一易发循环跑动行为（circuit running）的模式物种，创新性地引入消费者需求理论（consumer demand theory）的经济学框架。该理论将动物行为类比人类消费决策：当行为需求呈刚性（inelastic demand）时，类似生活必需品，即使成本增加仍持续发生；若需求具有弹性（elastic demand），则类似奢侈品，会随成本上升而减少。通过精巧的四组实验设计（LcHi/LcLi/HcHi/HcLi），研究者首次定量揭示了刻板行为背后的经济决策机制。

研究采用视频记录行为分析、广义线性混合模型（GLMM）和需求弹性系数（E_d）计算等关键技术。从81只条纹鼠中筛选20只表现稳定循环跑动的个体，通过连接不同长度管道（1m/3m）和空间大小（完整/半减测试舱）的组合装置，记录其在各处理组中的行为时间分配。

3.1 测试舱使用时长
数据显示处理组效应极显著（χ²=138.55, p<0.001），呈现明确的梯度响应：LcHi（低成本高激励）> LcLi > HcHi > HcLi（高成本低激励）。这表明小鼠会精确权衡空间收益与移动成本，在最佳性价比条件下（LcHi）停留时间长达HcLi组的34.7倍。

3.2 访问频率与持续时间关系
LOESS平滑曲线揭示，LcHi组访问频率与单次时长呈强正相关，而高成本组该关系显著弱化。这种"精打细算"的行为模式与人类消费者对奢侈品的购买策略高度相似。

3.3 行为比例分析
循环跑动占比在激励空间大的处理组（LcHi/HcHi）显著更高（χ2=179.47, p<0.001），而挖掘、探索等替代行为在受限空间组（LcLi/HcLi）增加。值得注意的是，尽管HcHi组因3m管道大幅减少访问时长，但单位时间内跑动比例仍保持高位，揭示出"时间稀缺下的行为优先级"现象。

需求弹性解析
弹性系数计算显示关键比较组均呈弹性需求：LcHi vs HcLi（E_d=1.190）、LcHi vs LcLi（E_d=1.911）和HcLi vs HcHi（E_d=2.590）。仅当比较相同激励水平时（LcHi vs HcHi；LcLi vs HcLi）呈现弱刚性特征，但绝对行为时长仍随成本增加而锐减。

这项研究颠覆了将刻板行为简单等同于病理状态的认知框架。条纹鼠展现出的"经济理性"表明，循环跑动更像是闲暇时的"奢侈品消费"而非生存必需的"氧气采购"。该发现对动物设施管理具有双重启示：一方面，弹性特征提示通过环境优化可有效调控此类行为；另一方面，保留适度行为表达可能有助于动物自主调节应激水平。研究团队开创性地将经济学模型引入行为动机研究，为理解圈养动物复杂行为谱系提供了新的理论工具，其方法论框架可扩展至灵长类、犬科等高等哺乳动物的福利评估实践。

发表于《Applied Animal Behaviour Science》的这项成果，不仅解决了动物行为学领域关于刻板行为本质的长期争论，更开辟了"行为经济学"这一交叉研究新范式。未来研究可进一步探索神经可塑性（neuroplasticity）与需求弹性的关联，以及遗传因素对行为"价格敏感性"的调控机制。