心電ロガーを用いた自由行動下の家畜に対する新たな自律神経活動評価法の確立

• 研究課題/領域番号: 15K07705
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 動物生産科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 大石 風人 京都大学, 農学研究科, 助教 (50452280)
• 研究分担者: 姫野 友紀子 立命館大学, 生命科学部, 助教 (10534365)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 動物管理・福祉 / 自律神経活動 / 心拍変動 / 加速度 / 自由行動下 / 家畜 / 放牧

研究成果の概要

心拍間隔計測による心拍変動解析（HRV）は動物の様々な内的・外的ストレス応答としての自律神経活動を評価する方法として広く利用されている。しかし、自由行動下でのHRV計測はストレスの有無に関わらず対象動物の行動に影響を受けてしまうため、その解決策が求められている。そのため本研究は、自由行動下の家畜の継続的な心電データの簡易な取得法および動的体加速度（DBA）の同時計測を活用した自律神経活動評価法を確立し、様々な家畜生産現場において本手法が利用可能であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自由行動下の家畜動物に対する心拍変動解析を用いた自律神経活動評価法を確立した本研究は、自由行動下の様々な動物を対象とした多くの生理・生態学分野の研究者にとって学術的に意義のあるものと考えられる。さらに、この方法は様々な飼養条件での家畜に対するストレス・健康評価に適用できると考えられるため、現場の畜産生産者、獣医師に対して有益な方法論を提供することが可能となり、社会的意義があると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Correcting the Activity-Specific Component of Heart Rate Variability Using Dynamic Body Acceleration Under Free-Moving Conditions (2018)
  • 著者名/発表者名: Oishi Kazato、Himeno Yukiko、Miwa Masafumi、Anzai Hiroki、Kitajima Kaho、Yasunaka Yudai、Kumagai Hajime、Ieiri Seiji、Hirooka Hiroyuki
  • 雑誌名: Frontiers in Physiology 巻: 9 ページ: 1063-1063
  • DOI: 10.3389/fphys.2018.01063
  • NAID: 120006534591
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Estimation of the energy expenditure of grazing ruminants by incorporating dynamic body acceleration into a conventional energy requirement system. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miwa, M., Oishi, K., Anzai, H., Kumagai, H., Ieiri, S., and Hirooka, H.
  • 雑誌名: Journal of Animal Science 巻: 95 号: 2 ページ: 901-909
  • DOI: 10.2527/jas.2016.0749
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Heart rate variability of Japanese Black fattening steers. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kitajima, K., Oishi, K., Kojima, T., Masuda, T., Yasunaka, Y., Sakai, K., Uenishi, S., Kumagai, H., Hirooka, H.
  • 学会等名: 18th Asian-Australasian Animal Production Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Behavior Classification of grazing goats with 9D-multi sensors and machine learning. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakai, K., Oishi, K., Miwa, M., Kumagai, H., Hirooka, H.
  • 学会等名: 18th Asian-Australasian Animal Production Congress
  • 国際学会
• [学会発表] A novel procedure combining classified behaviors by direct observations and physical activity quantified by accelerations to assess the behavioral status of fattening steers. (2018)
  • 著者名/発表者名: Uenishi, S., Oishi, K., Kojima, T., Masuda, T., Sonoda, Y., Kitajima, K., Yasunaka, Y., Sakai, K., Kumagai, H., Hirooka, H.
  • 学会等名: 18th Asian-Australasian Animal Production Congress
  • 国際学会
• [学会発表] 暑熱が搾乳牛の心拍変動に及ぼす影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 北島花歩・大石風人・岩崎方子・山岡俊幸・熊谷元・広岡博之
  • 学会等名: 日本畜産学会大124回大会
• [学会発表] Relationship between heat stress and heart rate variability in sheep and goats. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kitajima, K., Oishi, K., Miwa, M., Anzai, H., Setoguchi, A., Kumagai, H., and Hirooka, H.
  • 学会等名: The 17th Animal Science Congress, The Asian Australasian Association of Animal Production Societies
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2016-08-22
  • 国際学会
• [学会発表] 背部電極配置による自由行動下のウシの心電計測方法の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三輪 雅史・大石 風人・井上 剛・小澤 順・北島 花歩・廣岡 博之.
  • 学会等名: 日本畜産学会第121回大会
  • 発表場所: 日本獣医生命科学大学（東京都武蔵野市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] Evaluation of heart rate variability of grazing cows by simultaneous measurements of RR intervals and body acceleration. (2015)
  • 著者名/発表者名: Oishi,K., Miwa, M., Yasunaka, Y., Yamada, S., Kitaura, H., Sakai, H., Yamaguchi, K., Himeno, Y., Kumagai, H., Ieiri, S., and Hirooka, H.
  • 学会等名: The 49th Congress of the International Society for Applied Ethology
  • 発表場所: Sapporo (Japan)
  • 年月日: 2015-09-14
  • 国際学会
• [備考] 京都大学大学院農学研究科畜産資源学研究室
  • URL: http://www.animprod.kais.kyoto-u.ac.jp/