秦海斌 溫 海 孫 勇 宋珍華 高一龍 馬大君 朱 騫
論文受以下基金項目資助:十三五國家重點研發(fā)計劃(2016YFC0800310),公安部科技強警基礎工作專項項目(2015GABJC32)。
警犬訓練與實戰(zhàn)應用中,公犬在膽量、兇猛性、耐力和持久性等警用性能上要明顯優(yōu)于母犬,且母犬存在發(fā)情周期,發(fā)情母犬不僅自身的訓練和使用效率下降,其在訓練和實戰(zhàn)場地散發(fā)的信息激素會干擾公犬的作業(yè),因而警犬訓練、使用單位在選擇受訓犬時會更趨向于公犬,導致公犬數(shù)量供不應求、優(yōu)質母犬卻面臨淘汰的不平衡供求現(xiàn)象存在,造成巨大的資源浪費。
近幾年,在警犬的性別控制方面出現(xiàn)了多種新型技術,但此類技術對儀器設備及下游配套繁育技術要求很高,目前在警犬繁育工作中并未大規(guī)模應用。因此,為了保證母犬訓練使用的穩(wěn)定性,母犬被選做受訓犬后通常會被施以去勢術,雖然去勢在一定程度上解決了我國警犬犬源不足的問題,但卵巢及子宮的摘除對警犬健康、行為和神經(jīng)類型的影響方面尚存在較大爭議。有學者認為卵巢摘除后體內(nèi)雌激素、孕激素水平的變化會對犬的骨骼發(fā)育、精神狀態(tài)、認知行為產(chǎn)生不良影響,也有研究證實雌性動物去勢后會降低生殖系統(tǒng)疾病的發(fā)生,同時增加攝食量和肌肉增長速度,提升運動機能??傊?,目前對于去勢后母犬警用性能是否發(fā)生變化,以及這種變化能否提升母犬的訓練使用效率仍未得到科學證明。
本實驗對幼訓期母犬施以雙側卵巢摘除術,以此去勢模型為基礎,通過測量去勢后母犬體內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質的動態(tài)變化,與未去勢母犬的相應指標進行比較,并結合其訓練成績進行對比分析,旨在從中樞神經(jīng)遞質方面闡述母犬去勢對警犬訓練使用的影響,證明去勢對警犬技術的積極意義。
健康幼齡母犬(4~6月齡)共16頭,經(jīng)初步訓練后確定在膽量、銜取、興奮性等主要警用性能方面無缺陷,隨機分為2組,實驗組、對照組各8頭。實驗組在6月齡左右施以卵巢摘除術,經(jīng)3周康復治療后投入正常訓練,康復期飼養(yǎng)于犬用不銹鋼代謝籠;對照組不經(jīng)手術處理,3周后直接投入訓練。
術前10min肌注安痛定注射液2~5mL,術部可用普魯卡因作局麻。術部常規(guī)消毒,右手持手術刀,將皮膚髖結節(jié)前下方切開3~5cm切口,鈍性分離腹肌,右手食指在髖結節(jié)前下方探摸子宮角,用指尖壓住沿腹壁向外鉤出,在子宮角末端卵巢被一層厚脂肪包裹,按壓質硬,呈塊狀,如蠶豆大小,和脂肪一起結扎卵巢后切除。牽引子宮角,導出另一側卵巢,用同法結扎切除。將兩側子宮角納入腹腔,撒布青霉素粉80萬IU,常規(guī)縫合腹膜、皮膚,術部清洗消毒。1周后拆線。
實驗組的尿液采集:手術2周后采集康復后尿液,通過犬用不銹鋼代謝籠的尿液收集盒采集24h尿液,記錄尿液體積,按照1%體積比加入濃鹽酸,作為待檢尿液。實驗組血清采集:在收集尿液完成后,用促凝管采自犬前肢內(nèi)側靜脈血1mL,2000r/min離心后收集血清,作為待檢血清。對照組的尿液和血清采集方法同上。
樣本前處理:分別將血清樣本、標準品、內(nèi)標品取出平衡至室溫。取血清250μL加入內(nèi)標400μL,再加入乙腈200μL混勻,11000r/min離心5min。取上清液,用1mL的移液槍轉移0.7mL上清液到另外一個1.5mLEP管,在-80℃預冷凍后,用真空冷凍干燥器凍干2h,剩余體積少于20μL;依次向上述1.5mLEP管加入30μL 0.1M NaOH溶液和50μL丹磺酰氯乙腈溶液(4mg/mL),旋渦混合30s,然后避光反應5min;反應完后每管加入7μL反應終止劑和20μL超純水,旋渦混合30s后,再次在4℃下11000r/min離心5min,取上清液80μL于96 孔板準備液質上樣分析。
色譜條件: 流動相A1為1%甲酸水溶液,流動相B1為乙腈( 含1%甲酸);流速為0.5mL/min。按A1∶B1=65%∶35%等度洗脫。
質譜分析:將萃取得到的樣品上機檢測,每次進樣量為15μL。離子化模式為電噴霧( electrospray ionization,ESI) 正離子模式。質譜儀設置參數(shù)見表1
依據(jù)《警犬銜取與膽量行為性狀檢測規(guī)范》(該規(guī)范文件中涉及的檢測方法將另文發(fā)表)中規(guī)定的警犬銜取、膽量、興奮性、占有欲、持久性、穩(wěn)定性等20個測量指標,對去勢前后母犬的主要行為性狀進行評分測量,并與同齡未去勢母犬的相同指標進行對比分析,評價去勢對母犬主要警用行為的影響。
去勢后的母犬,由訓導員隨機選擇相應訓練項目(緝毒、搜爆)投入警犬培訓,培訓期3個月,培訓結束后對警犬進行常規(guī)考核,考核內(nèi)容包括服從、搜索形式、示警準確性、行為表現(xiàn)等作業(yè)能力,與未去勢母犬及公犬的訓練成績進行比較分析,評價去勢對訓練成績的影響。
去勢前后尿液及血清中單胺類神經(jīng)遞質的測量值的差異性分析、去勢前后母犬主要警用行為性狀的測量值的差異性分析、犬的訓練成績差異性分析,均采用SPSS 20.0進行兩獨立樣本的非參數(shù)檢驗(Mann-Whitney U 秩和檢驗)。
研究中共采集到的去勢前幼犬尿液32份,實驗組(去勢前后)母犬尿液16份,對照組(不去勢)母犬尿液16份,利用質譜測定24h尿液中的腎上腺素、去甲腎上腺素、尿多巴胺,取其均值進行比較分析,測定結果見表2,統(tǒng)計分析顯示,與去勢前相比,實驗組和對照組的各個指標在去勢后都相應升高;去勢后實驗組各指標均低于對照組,但在統(tǒng)計學分析中實驗組和對照組無顯著差異。說明去勢術并未影響尿液中的激素水平。
表1 質譜檢測參數(shù)設置
表2 24h尿液中激素水平測量值
表3 血清中單胺類激素及其代謝物水平的測量值
研究中共采集到去勢前實驗組、對照組幼犬血清16份,去勢后實驗組血清8份,對照組血清8份,利用質譜測定血清中的腎上腺素(E)、去甲腎上腺素(NE)、多巴胺(DA)及其代謝物變甲腎上腺素(MN)、去變甲腎上腺素(NMN)、高香草酸(HVA)、香草扁桃酸(VMA),取其均值進行比較分析,測定結果見表3。統(tǒng)計顯示,與去勢前相比,血清中單胺類激素及其代謝物水平多數(shù)呈現(xiàn)增高趨勢,香草扁桃酸呈現(xiàn)降低趨勢;去勢后實驗組所有指標均高于對照組,但對照組與實驗組間的統(tǒng)計學差異不顯著。去勢術并未影響母犬在短期內(nèi)分泌激素的能力。
對去勢前后母犬的主要行為性狀進行評分測量,20個指標的單項指標分數(shù)為6分,總分為120分,以總分的均值進行對比分析,去勢前、實驗組、對照組的得分見表4。結果顯示:與去勢前相比,實驗組和對照組的警犬銜取、膽量、興奮性、占有欲、持久性、穩(wěn)定性等方面的得分總值均有提高,但實驗組與對照組的得分值無統(tǒng)計學差異。
8頭去勢母犬最終被選擇投入到緝毒、搜爆基礎能力培訓,培訓過程中去勢母犬在服從、搜索形式、示警準確性、行為表現(xiàn)、體能、耐力等方面與其他未去勢母犬未見明顯的差別,但在攝食量上明顯增加。訓練成績的統(tǒng)計分數(shù)見表5,實驗組與對照組的訓練成績無統(tǒng)計學差異。
長期以來對犬的去勢或絕育的必要性一直存在不同的觀點,絕育對犬的健康和行為的影響存在正反兩個方面。有利方面包括:去勢能夠避免一系列相關疾病的發(fā)生,降低母犬患乳腺癌、子宮積膿、卵巢瘤、卵巢囊腫、假孕和難產(chǎn)等疾病幾率,降低公犬發(fā)生前列腺增生和感染,減小會陰疝的發(fā)生率,預防肛周腺瘤的發(fā)生和減少公犬的尿液標記;不利方面包括,對于大型犬,絕育后發(fā)生骨質疏松、十字韌帶斷裂、患骨肉瘤、遺尿的機率增加,攻擊性增強。因此,母犬是否進行絕育需要充分權衡利弊才能做出選擇。
表4 主要警用行為測驗得分值
表5 去勢后母犬的訓練成績
但對工作犬而言,絕育往往是保證實戰(zhàn)效率的必需措施,除了關注犬的健康,工作犬領域更加關注去勢對學習、行為和運動能力的影響,觀察發(fā)現(xiàn),與非絕育犬相比公犬去勢后往往更加溫順、母犬的攻擊性會增強,這與犬體內(nèi)激素代謝水平的改變有關,但對于去勢后犬體內(nèi)激素水平如何變化及這種變化能否對犬的學習、行為和運動的產(chǎn)生不良影響,目前尚缺乏科學的研究。
單胺類神經(jīng)遞質主要包含腎上腺素(E)、去甲腎上腺素(NE)、 5-羥色胺(5-HT)、多巴胺(DA),他們在哺乳動物的神經(jīng)調控中發(fā)揮重要作用:多巴胺是下丘腦和腦垂體腺中的關鍵神經(jīng)遞質,多巴胺能神經(jīng)系統(tǒng)在快感與行為動機方面起著極其重要的作用,其含量或者功能異常以及其代謝產(chǎn)物異??赡芤l(fā)抑郁癥。同時,腦內(nèi)多巴胺與軀體運動功能的加強、垂體內(nèi)分泌機能的加強以及精神活動的調節(jié)都有關系;去甲腎上腺素可引起動物嗜睡,體溫降低,出現(xiàn)攝食行為,腦內(nèi)去甲腎上腺素減少會表現(xiàn)出精神抑郁,反之過量會表現(xiàn)出狂躁;腎上腺素在經(jīng)歷刺激(例如興奮、恐懼、緊張等)時被大量釋放,導致呼吸加快(提供大量氧氣),心跳與血液流動加速,瞳孔放大,為身體活動提供更多能量,使反應更加快速;也有研究認為單胺類神經(jīng)遞質與動物的學習和記憶能力有密切關系。因此,單胺類神經(jīng)遞質的水平變化,能夠反映出哺乳動物精神(興奮與抑制)、攝食、運動、學習、記憶等行為是否處于正常狀態(tài),因此在人類醫(yī)學中通常作為抑郁癥、狂躁癥、焦慮癥、注意缺陷障礙的醫(yī)學評級指標,對評價去勢母犬精神狀態(tài)及主要警用行為同樣具有重要意義?;谏鲜隹茖W原因,本文以單胺類神經(jīng)遞質水平的變化為研究點,討論去勢對母犬警用行為的影響。
分析發(fā)現(xiàn),母犬去勢后尿液中的腎上腺素(E)、去甲腎上腺素(NE)、多巴胺(DA)與正常對照犬無明顯差異;實驗組血液中單胺類神經(jīng)遞質及其代謝物的水平的變化高于對照組母犬,說明去勢后母犬對外界刺激的反應更加敏感;但幼犬主要警用行為的測量成績以及去勢母犬的訓練成績,與非去勢母犬不存在明顯差異,說明去勢不影響母犬的訓練及使用。綜合上述結果可知,去勢后母犬的單胺類神經(jīng)遞質的代謝發(fā)生了一定程度的改變,但這種改變與正常犬比較并不顯著,且此改變不影響犬的學習、行為、運動等主要警用行為,對犬的訓練成績不存在不良影響,結合去勢對健康的有利方面,我們認為母犬去勢對于保障工作犬的訓練和實戰(zhàn)應用效果是一種有利的措施。
值得注意的是,犬絕育或去勢后容易發(fā)生體重增加、肥胖、骨質疏松等代謝性疾病,這需要在后期的訓練過程中注意調節(jié)能量、鈣質以及其他微量元素的攝入,適當增加犬的運動量,并注意監(jiān)測犬的其他相關生理、生化、內(nèi)分泌指標,以充分保障犬的健康和各項生理機能。