感官多样性对实验大鼠重复觅食任务中无聊样行为的影响研究

研究人员针对动物在重复任务中可能产生的无聊样行为（boredom-like behaviour）这一动物福利与认知科学交叉领域的重要问题，通过设计单调与多样化感官刺激的觅食任务，系统评估了20只大鼠在两种条件下的行为差异。研究发现单调条件显著增加逃离行为（exit-directed behaviour），证实感官变化能缓解部分无聊表现，为动物训练方案优化和人类任务疲劳建模提供了新证据。

　　

在动物认知与福利研究领域，一个长期被忽视的现象正逐渐引起科学家们的关注——非人动物在单调环境中表现出的无聊样状态（boredom-like states）。这种特殊的行为综合征表现为两种看似矛盾的特征：既会出现寻求刺激的躁动行为（如反复尝试逃脱），又伴随低觉醒的呆滞状态（如长时间静止不动）。这种现象不仅影响动物训练效果，更关系到实验室、农场和动物园动物的心理健康。然而，关于任务相关性无聊（task-related boredom）的实证研究却十分匮乏，这成为Charlotte C. Burn团队在Royal Veterinary College（英国皇家兽医学院）开展本项研究的出发点。

为探究感官变化能否预防重复任务中的无聊表现，研究人员设计了精巧的交叉对照实验。20只Lister hooded大鼠（Rattus norvegicus）需要在20分钟内完成10次觅食任务，每次需从两个容器中找出埋藏在垫料中的奖励。关键创新点在于设置了"单调组"（Monotony treatment）与"变化组"（Variety treatment）两种条件：前者保持垫料材质、奖励味道和提示线索恒定不变，后者则每次变换所有感官元素。通过视频盲法分析，研究人员系统量化了包括逃离行为、站立不动等16项行为指标。

研究主要采用行为学分析技术，包括：（1）交叉实验设计（cross-over design）使每只大鼠先后经历两种处理条件；（2）2分钟/次×10次的标准化觅食任务；（3）超声波检测（50 kHz vocalisations）评估情绪状态；（4）即时采样法（instantaneous scheduling）每5秒记录状态行为；（5）连续记录法（continuous scheduling）捕捉事件行为。

【结果发现】

1. 逃离行为差异显著
   在任务后期（第9-10次尝试），单调组大鼠的出口箱接触行为（exit box interactions）频率达3.40±0.31次/分钟，显著高于变化组的2.32±0.21次（P=0.009）。这种差异在任务初期并不存在，说明随着时间推移，感官单调性逐渐引发逃离动机。

2. 其他行为指标趋势
   虽然未达统计学显著性，但单调组在自由站立（free rearing）、跳跃（jumping）等寻求刺激行为上均呈现升高趋势。有趣的是，低觉醒指标（如打哈欠、静止不动）发生率过低（仅1只大鼠打哈欠），未能支持完整的无聊行为模型。

3. 超声波通讯变化
   50 kHz愉悦性叫声在任务后期减少（从50%降至26%），但组间无差异，提示任务本身随时间变得乏味，而感官变化未能显著改善这种情绪反应。

【讨论与意义】
这项发表在《Animal Cognition》的研究首次系统证实：在重复觅食任务中，感官单调性会特异性增加实验大鼠的逃离行为。这一发现为动物无聊理论提供了重要实证支持，说明即使相对简单的感官变化（如变换垫料质地、奖励口味），也能部分缓解任务引发的负面状态。不过研究也揭示出复杂现象：典型的无聊双相表现（高/低觉醒行为并存）并未完全显现，可能由于20分钟任务时长不足，或家庭笼环境本身过于单调导致实验任务相对仍具刺激性。

该研究对改善动物实验范式具有直接指导价值——在重复性行为测试中融入多感官变化，可能提升动物参与度并减少应激。同时为人类任务疲劳研究提供了新思路：当简单工作无法避免时，通过环境感官调节或许能延缓注意力下降。未来研究可延长任务时间，或采用更丰富的家庭笼环境，以进一步区分感官特异性效应与整体环境刺激的影响。