育幼期黑猩猩的正強化行為訓(xùn)練

張亞蘭，龔利洋，汪麗芬，董京僑，黃 飛

（杭州動物園，杭州，310008）

黑猩猩（Pan troglodytes）屬靈長目（Primates）人科（Hominidae）黑猩猩屬（Pan），被列為CITES 附錄Ⅰ，IUCN 瀕危物種（EN），主要分布在非洲中部和西部的熱帶雨林中［1］。目前，黑猩猩的棲息地在不斷喪失，種群數(shù)量也在逐漸下降。黑猩猩哺乳期1～2年，育幼期4～5年。雌性黑猩猩一直懷抱幼崽直至6～12 月齡，才允許其獨立活動；幼崽4～5 歲時，開始與母親分開睡覺，并獨立覓食［2］。

現(xiàn)代動物園作為野生動物遷地保護(hù)的重要場所，其功能和社會職責(zé)已經(jīng)逐步由傳統(tǒng)的飼養(yǎng)展示向野生動物科學(xué)研究和物種保護(hù)方向轉(zhuǎn)變。圈養(yǎng)野生動物環(huán)境豐容和行為訓(xùn)練是現(xiàn)代動物園野生動物飼養(yǎng)管理的重要工作內(nèi)容。正強化行為訓(xùn)練是提高動物福利的有效手段，通過獎勵的方法對動物進(jìn)行訓(xùn)練，可以在圈養(yǎng)條件下最大限度地降低因各種疾病治療和管理所帶來的應(yīng)激和傷害，同時還能加強行為多樣性［3-4］。國內(nèi)外多家動物園均開展過正強化行為訓(xùn)練，訓(xùn)練對象涉及長鼻目（Proboscidea）［5］、食肉目（Carnivora）［6-10］和靈長目（Primates）［11-13］等，訓(xùn)練項目有定位、串籠、稱體質(zhì)量、測量體溫、采血、身體各部位檢查及護(hù)理等。黑猩猩的訓(xùn)練對象主要為成年［14-16］和人工育幼的幼崽［17］，尚未見到自然育幼的黑猩猩及其幼崽的行為訓(xùn)練報道。由母親自然育幼的黑猩猩幼崽一旦患?。?8-20］，治療時往往均會對成幼黑猩猩產(chǎn)生應(yīng)激。杭州動物園的3 只黑猩猩幼崽在1 歲左右便能靈活攀爬，但除喂食外，極少應(yīng)答飼養(yǎng)員的呼喚，且有些個體在獨立活動時懼怕與人接觸，難以建立信任。為了消除幼崽的恐懼，本研究對處于育幼期的黑猩猩母親進(jìn)行訓(xùn)練，讓母親將幼崽抱在懷中，給予安全感，配合訓(xùn)練員和獸醫(yī)進(jìn)行各項訓(xùn)練，旨在監(jiān)測黑猩猩幼崽的健康狀況，進(jìn)行飼養(yǎng)管理和疾病治療。目前可以完成的訓(xùn)練項目有抱崽、幼崽觸診、幼崽肌注、成幼黑猩猩稱體質(zhì)量與和諧取食，以期為黑猩猩飼養(yǎng)管理機構(gòu)提供參考和借鑒。

1 訓(xùn)練對象與方法

1.1 訓(xùn)練對象

以杭州動物園飼養(yǎng)的3 只成年育幼期黑猩猩及其幼崽為訓(xùn)練目標(biāo)，基本信息見表1。3 只黑猩猩幼崽均在1 歲左右便能靈活攀爬，可沿軋花網(wǎng)、繩索等從地面攀爬至內(nèi)室和內(nèi)展廳籠頂。3 只幼崽約從6 月齡開始取食飼料，飼料量隨月齡增長逐漸增加，和諧取食訓(xùn)練開展之前，3只黑猩猩母親存在不同程度的搶食行為。

表1 育幼期黑猩猩及其幼崽基本信息Tab.1 Basic information about the cub rearing chimpanzees and their cubs

1.2 訓(xùn)練場地與器材

杭州動物園黑猩猩活動場分為外場、內(nèi)展廳和內(nèi)室，外場是露天環(huán)境，內(nèi)展廳是15 m×12 m×7 m 的封閉玻璃房，游客干擾較小，內(nèi)室有15個高4 m的籠舍，不對外展示。訓(xùn)練對象白天合群在外場或內(nèi)展廳活動，傍晚帶幼崽回到內(nèi)室各自的籠舍中。杭州動物園于2020 年6 月—2021 年12 月陸續(xù)開展正強化行為訓(xùn)練，抱崽、幼崽觸診、幼崽肌注和成幼黑猩猩和諧取食訓(xùn)練在內(nèi)室黑猩猩各自的籠舍和內(nèi)展廳進(jìn)行；成幼黑猩猩稱體質(zhì)量訓(xùn)練在內(nèi)室放有地秤的籠舍中進(jìn)行。訓(xùn)練員共3 名，每對成幼黑猩猩由各自的訓(xùn)練員負(fù)責(zé)，按照統(tǒng)一的手勢和口令訓(xùn)練。訓(xùn)練器材有響片、目標(biāo)棒、注射器和地秤，地秤四周用13 cm 寬的金屬框架固定在地面上，防止黑猩猩搬動。訓(xùn)練獎勵的食物是黑猩猩喜愛且日常飼料中沒有的，如獼猴桃、果汁、酸奶等。

2 訓(xùn)練方法

2.1 建立橋鏈接

正強化行為訓(xùn)練開展之前，訓(xùn)練員每天用5～10 min 對黑猩猩進(jìn)行觀察、喂食等，建立初步信任，并建立食物和響片的橋鏈接。橋鏈接建立方法：用黑猩猩喜愛的食物作為初級強化物，響片作為次級強化物，在成幼黑猩猩均平靜的狀態(tài)下，按下響片，給予食物獎勵。多次重復(fù)，直至黑猩猩明白響片后會有食物獎勵，即為建立橋鏈接成功。

2.2 訓(xùn)練步驟

以正強化方法進(jìn)行訓(xùn)練。根據(jù)目標(biāo)行為，將各項目拆分成幾個步驟，訓(xùn)練時，發(fā)出口令，當(dāng)黑猩猩做出正確的動作時，按下響片并給予食物獎勵，對行為進(jìn)行強化。每個步驟連續(xù)3 次正確后，即為訓(xùn)練成功。一個步驟訓(xùn)練成功后，再開展下一步驟的訓(xùn)練。若新步驟訓(xùn)練過程中黑猩猩反復(fù)出錯，則回到上一步驟的訓(xùn)練。最后一個步驟訓(xùn)練成功，即為此項目訓(xùn)練完成。

2.2.1 抱崽

目標(biāo)行為：尋找并懷抱幼崽+定位。

訓(xùn)練過程：對黑猩猩母親進(jìn)行觀察，當(dāng)其將幼崽抱在懷中時，立即按下響片，同時發(fā)出口令“娃”，給予母親食物獎勵。多次對此行為進(jìn)行捕捉強化，當(dāng)幼崽獨立活動時，呼喚母親名字，并指向幼崽方位，發(fā)出口令“抱娃”，母親尋找幼崽，將其抱在懷中，按下響片但不獎勵，當(dāng)母親抱崽并將身體貼近訓(xùn)練員面前的軋花網(wǎng)時，發(fā)出口令“好”以示訓(xùn)練結(jié)束，給予母親食物獎勵。

2.2.2 幼崽觸診

目標(biāo)行為：抱崽+目標(biāo)棒脫敏+觸碰脫敏+動作保持。

訓(xùn)練過程：發(fā)出口令“抱娃”，黑猩猩母親懷抱幼崽并將身體貼近訓(xùn)練員面前的軋花網(wǎng)。發(fā)出口令“碰”，并用目標(biāo)棒觸碰幼崽身體各部位，成幼黑猩猩均保持平靜，按下響片，給予母親食物獎勵。發(fā)出口令“手碰”，并用手觸碰幼崽，成幼黑猩猩均保持平靜，按下響片，給予母親食物獎勵。發(fā)出口令“保持”，并用手對幼崽身體各部位進(jìn)行觸診，成幼黑猩猩均保持不動，5 s 后，發(fā)出口令“好”以示訓(xùn)練結(jié)束，給予母親食物獎勵（圖1A）。

圖1 育幼期黑猩猩及其幼崽的正強化行為訓(xùn)練Fig.1 Positive reinforcement training for the cub rearing chimpanzees and their cubs

2.2.3 幼崽肌注

目標(biāo)行為：抱崽+注射器脫敏+動作保持。

訓(xùn)練過程：發(fā)出口令“抱娃”，黑猩猩母親懷抱幼崽并將身體貼近訓(xùn)練員面前的軋花網(wǎng)。發(fā)出口令“針”，并用針刺幼崽背部或上臂，成幼黑猩猩均保持平靜，按下響片，給予母親食物獎勵。發(fā)出口令“保持”，并用針做持續(xù)的疼痛刺激，成幼黑猩猩均保持不動，5 s 后，發(fā)出口令“好”以示訓(xùn)練結(jié)束，給予母親食物獎勵（圖1B）。

2.2.4 成幼黑猩猩稱體質(zhì)量

本次臨床觀察指標(biāo):顯效,患者的心悸以及胸悶等臨床癥狀消失,且動態(tài)心電圖檢查未發(fā)現(xiàn)異常;有效,患者的心悸以及胸悶等臨床癥狀有所改善;無效,患者的臨床癥狀為得到改善。治療總有效率等于治療顯效率與治療有效率之和。

幼崽觸診和幼崽肌注訓(xùn)練需要成幼黑猩猩身體靠近訓(xùn)練員，稱體質(zhì)量訓(xùn)練時，黑猩猩母親仍舊習(xí)慣靠近訓(xùn)練員，將雙腳置于固定地秤的金屬框架上，雙手抓住面前的軋花網(wǎng)，導(dǎo)致體質(zhì)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。因此稱體質(zhì)量訓(xùn)練需要黑猩猩雙腳離開金屬框架，雙手離開軋花網(wǎng)，將身體各部位均置于地秤上。

（1）黑猩猩母親稱體質(zhì)量訓(xùn)練

目標(biāo)行為：雙腳定位+雙手定位+動作保持。

訓(xùn)練過程：發(fā)出口令“腳”，用2 個目標(biāo)棒分別觸碰母親雙腳，母親未躲避目標(biāo)棒，按下響片，給予食物獎勵。發(fā)出口令“腳退”，移動2 個目標(biāo)棒，當(dāng)母親跟隨目標(biāo)棒將雙腳放置于地秤上時，按下響片但不獎勵。發(fā)出口令“保持”，并將目標(biāo)棒收回，母親保持不動3 s，按下響片，給予母親食物獎勵。母親雙腳位于地秤上，保持坐姿，發(fā)出口令“手”，用2 個目標(biāo)棒分別觸碰母親雙手，母親未躲避目標(biāo)棒，按下響片，給予食物獎勵。發(fā)出口令“手退”，移動2 個目標(biāo)棒，當(dāng)母親跟隨目標(biāo)棒將雙手離開軋花網(wǎng)時，按下響片但不獎勵，發(fā)出口令“保持”，母親保持不動直至讀出體質(zhì)量數(shù)據(jù)，發(fā)出口令“好”以示訓(xùn)練結(jié)束，給予母親食物獎勵（圖1C）。

（2）成幼黑猩猩稱體質(zhì)量訓(xùn)練

目標(biāo)行為：母親抱崽稱體質(zhì)量+動作保持。

訓(xùn)練過程：發(fā)出口令“抱娃”，母親將幼崽抱在懷中，按下響片但不獎勵，發(fā)出口令“腳退”和“手退”，并用2 個目標(biāo)棒對母親的雙腳和雙手進(jìn)行定位，當(dāng)成幼黑猩猩身體各部分均處于地秤上時，按下響片但不獎勵，發(fā)出口令“保持”，成幼黑猩猩保持不動直至讀出總體質(zhì)量后，發(fā)出口令“好”以示訓(xùn)練結(jié)束，給予母親食物獎勵（圖1D）。

幼崽體質(zhì)量=成幼黑猩猩總體質(zhì)量-母親體質(zhì)量。

目標(biāo)行為：母親定位+不搶食幼崽飼料。

訓(xùn)練過程：發(fā)出口令“坐”，母親坐在地面，訓(xùn)練員在距離母親1 m處，飼喂幼崽飼料、奶粉或保健藥品，并發(fā)出口令“別搶”，當(dāng)母親保持坐姿，未搶食時，按下響片，給母親喂食飼料，重復(fù)此過程直至幼崽取食完成，發(fā)出口令“好”以示訓(xùn)練結(jié)束，給予母親大份食物獎勵。

3 訓(xùn)練難點及措施

在進(jìn)行各項目訓(xùn)練時，均遇到過一些問題，采取相應(yīng)的措施后，訓(xùn)練順利進(jìn)行。訓(xùn)練中出現(xiàn)的問題及措施，以及各黑猩猩的訓(xùn)練完成時間見表2。

表2 黑猩猩正強化行為訓(xùn)練難點及措施Tab.2 Difficulties and measures of positive reinforcement training for chimpanzee

4 討論

4.1 訓(xùn)練場所

為方便對幼崽進(jìn)行觀察、喂食等，本研究在內(nèi)室和內(nèi)展廳2 個場所均開展抱崽、幼崽觸診、幼崽肌注與成幼黑猩猩和諧取食訓(xùn)練。在內(nèi)室訓(xùn)練時，黑猩猩的注意力更集中；在內(nèi)展廳訓(xùn)練時，黑猩猩偶爾會受到同伴或環(huán)境干擾，但3 只幼崽的緊張情緒均有所緩解，以往的研究也表明，黑猩猩在社會群體中訓(xùn)練比單獨隔離訓(xùn)練時更放松［21］。內(nèi)展廳場地較大，當(dāng)母親與幼崽距離過遠(yuǎn)時，母親有時不愿意根據(jù)指令去尋找幼崽，給予大份食物獎勵后，此問題得以解決。在內(nèi)展廳時，“明明”會主動觀看其他個體訓(xùn)練，并從中學(xué)習(xí)，這種黑猩猩訓(xùn)練示范的作用在以往的研究中［22］也得到證實。

4.2 建立信任

信任是行為訓(xùn)練的基礎(chǔ)，訓(xùn)練員和動物要建立雙向信任。在幼崽出生前，3只黑猩猩母親均與訓(xùn)練員建立了信任，且有一定的訓(xùn)練基礎(chǔ)，但當(dāng)訓(xùn)練員初次用目標(biāo)棒觸碰幼崽時，3只黑猩猩母親均出現(xiàn)了不同程度的護(hù)崽行為，“亞亞”奪走目標(biāo)棒，攻擊訓(xùn)練員；“貝貝”發(fā)出了恐懼的尖叫；“明明”懷抱幼崽，迅速遠(yuǎn)離訓(xùn)練員。因此，在對育幼期黑猩猩訓(xùn)練時，需要再次與黑猩猩母親建立信任。研究表明，黑猩猩能夠?qū)θ祟惵曇舻恼Z調(diào)做出非常精確的反應(yīng)，這有助于控制它們的行為［23］。在訓(xùn)練中，使用比平時更低的語調(diào)，將語速放慢，緩解黑猩猩母親由于護(hù)崽產(chǎn)生的緊張情緒。初次觸碰幼崽時，借助目標(biāo)棒，以免被黑猩猩抓傷。

同一個物種中，動物的性格也會有所差異，對建立信任的效果產(chǎn)生影響［24-25］。3 只黑猩猩幼崽中，“新運”性格溫和，容易與人建立信任；而“新亞”和“新會”性格敏感，只有熟悉的訓(xùn)練員才能喂食，但在獨立活動時，仍拒絕與訓(xùn)練員接觸。為了消除幼崽的恐懼，讓母親將幼崽抱在懷中，給予幼崽安全感，再逐步建立信任，對訓(xùn)練員的觸碰脫敏，最終，3只黑猩猩幼崽均可以在母親的懷抱中保持穩(wěn)定的情緒，能配合訓(xùn)練員和獸醫(yī)觸診、肌注等。

4.3 飼養(yǎng)管理和疾病治療

幼崽開始取食飼料后，3只黑猩猩母親均出現(xiàn)不同程度的搶食行為。進(jìn)行和諧取食訓(xùn)練，并應(yīng)用到每日的喂食中，可避免幼崽出現(xiàn)取食量不足或飼料結(jié)構(gòu)不均衡的問題。稱體質(zhì)量訓(xùn)練完成后，定期對黑猩猩稱體質(zhì)量并繪制幼崽的生長曲線，本研究中 3 只幼崽年齡相近，通過對比體質(zhì)量數(shù)據(jù)，判斷生長情況，進(jìn)行合理的飼養(yǎng)管理，如給體質(zhì)量較輕的個體補充奶粉、保健藥品或增加飼料量等，保證營養(yǎng)均衡。

幼崽“新亞”生病時，母親“亞亞”多次根據(jù)指令，將其抱在懷中，使獸醫(yī)在無麻醉或強制保定的情況下，對幼崽進(jìn)行肌注治療，減少了成幼黑猩猩的應(yīng)激和傷害。