Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

In order to understand, manage, and help cattle, with the aim of ensuring the animals’ welfare, care, and production; it is of utmost importance to gain an understanding of these animals’ signals. Understanding facial expressions may help by being a cheap, easy, and non-invasive approach. This study aimed to investigate which facial muscles are present in cattle, which facial expressions can be performed, and whether cattle show a range of facial expressions during different affective states.
This was done in two parts, a dissection of a cow skull, and analyzing video sequences of cows in different affective states. Two dissection models were created, a skinned face and a face mask. The result showed that most of the muscles found were previously documented, however four previously documented muscles were not found in the present study. For example, there was no distinct small muscle, M. levator anguli oculi medialis, by the medial side of the eye as previously documented but instead it looked like M. frontalis continued down and connected to a larger portion of M. orbicularis oculi.
A total of 21 cattle were studied using 45 second video sequences in four different affective states: neutral state, stress, pain, and pleasure. The footage was collected at different times of the day in their loose housing system, regularly used chute, and pastures. The cows used in this study were of the breeds SRB (the Swedish red-and-white) and SLB (the Swedish Friesian) - with an age range of seven months to eight years according to farm personnel. There were 23 different facial movements observed and registered. The median of those facial movements was then calculated to gather more information about the data and see the value it has in practice. After that, figures were created of the observed facial movements in each individual affective state as well as the frequency of each movement. There were some correlations of higher frequencies of movements in different affective states, such as ear flick in pleasure and neutral state, and increased eye whites during stress and pleasure.
Facial expressions are complicated and have many different aspects and components. More research in this area is needed to get a better understanding of facial expressions in cattle and what they can indicate. Understanding cattle’s facial expressions and behavior would benefit not only the animal’s production but also their welfare.

För att kunna förstå, hantera och hjälpa nötkreatur i syfte att upprätthålla djurens välfärd, skötsel och produktion är det av yttersta vikt att förstå dessa djurs signaler. Möjligheten att förstå och tolka djurens ansiktsuttryck kan vara ett billigt, enkelt och icke-invasivt tillvägagångssätt för att uppnå dessa mål. Denna studie undersökte vilka ansiktsmuskler som finns hos nötkreatur, vilka ansiktsuttryck dessa djur kan göra och om det fanns en skillnad mellan vilka ansiktsuttryck de visade under olika affektiva tillstånd.
Studien gjordes i två delar, först genom en dissektion av en ko-skalle och därefter genom att filma kor i olika affektiva tillstånd och registrera ansiktsuttrycken manuellt. Vid dissektionen skapades två dissektionsmodeller, ett där ansiktet flåddes (skinned face) och en ansiktsmask (face mask). Resultatet visade att de flesta av de musklerna som hittades är kända och dokumenterade sedan tidigare men också att det fanns fyra dokumenterade muskler som inte kunde hittas i denna studie. I denna dissektion påträffades till exempel ingen distinkt liten muskel, M. levator anguli oculi medialis, medialt om ögat, vilket har dokumenterats tidigare, utan i stället såg det ut som att M. frontalis fortsatte ned och förenades med en större del av M. orbicularis oculi.
Vid videoanalysen studerades totalt 21 nötkreatur i fyra olika affektiva tillstånd, neutralt tillstånd, stress, smärta, och njutning. Videosekvenser var 45 sekunder långa med ansiktsuttryck i fokus. Filmerna spelades in vid olika tidpunkter på dygnet i lösdriften, på betet, samt vid regelbundet användande av verkningsstol. Nötkreaturen som användes i denna studie var av raserna SRB (svensk röd-vit) och SLB (svensk låglandsboskap), med ett åldersintervall om sju månader till åtta år enligt personalen. Totalt observerades och registrerades 23 ansiktsrörelser. En tabell över vilka ansikts-rörelser som observerats i alla fyra affektiva tillstånd skapades och sedan beräknades medianen för varje rörelse för att få mer information om resultaten och dess värde i praktiken. Därefter upprättades diagram av de observerade ansiktsrörelserna över varje affektivt tillstånd samt frekvensen av varje rörelse. Det fanns viss korrelation mellan frekvensen av vissa rörelser och olika affektiva tillstånd. Exempelvis förekom en högre frekvens av öronrörelser vid njutning och neutralt tillstånd. Vidare kunde även ökad ögonvita observeras under både stress och njutning.
Ansiktsuttryck är ett komplicerat ämne med många olika aspekter och komponenter. Mer forskning inom detta område behövs för att ge en bättre förståelse för ansiktsuttryck hos nötkreatur och hur de bör tolkas. Att förstå nötkreaturens ansiktsuttryck och beteende skulle gynna inte bara produktion utan också djurens välfärd.