Heart rate variability and dynamic body acceleration: a novel method to assess the status of farm animals using physiological and physical sensing data

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06352
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42010:Animal production science-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: OISHI Kazato 京都大学, 農学研究科, 助教 (50452280)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣岡 博之 京都大学, 農学研究科, 教授 (60192720)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 家畜 / 動物管理・福祉 / 生体センシング / 動的体加速度 / 心拍変動

Outline of Final Research Achievements

The objective of the present study was to examine the availability of dynamic body acceleration (DBA) and heart rate variability indices derived from sensor data for assessing differences in physical and physiological responses of ruminant farm animals. Tri-axial accelerations and heart inter-beat intervals of free-moving ruminant farm animals under various management conditions were obtained by non-invasive sensing techniques to evaluate DBA and heart rate variability indices, respectively. It was found that DBA and heart rate variability indices were sensitive to differences in feeding conditions and heat stress for target animals, which indicated that these indices might be useful for evaluating stress status of ruminant farm animals from the point of view of animal welfare.

Free Research Field

家畜生産システム

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、自由行動下の反芻家畜動物に対して、非侵襲的なセンシング技術により動的体加速度や心拍変動指標を収集して物理的・生理的な状態変化の評価に役立てられることが示された。その際、反芻動物の暑熱ストレスと心拍変動との関係性など新たな知見を示せたことは学術的意義があったと考えられる。また、ここで検討した方法は様々な飼養条件での家畜動物のストレスや健康状態の評価に利用できると示唆されることから、本研究は家畜生産現場で利用可能なアニマルウェルフェア評価技術の今後の開発検討に対する足掛かりとして社会的意義があると考えられる。