Futuro de las evaluaciones de bienestar y salud de las aves: Utilizando el internet de los animales

• La medición del sonido puede detectar estrés, enfermedades infecciosas y parasitarias, o alteraciones en el consumo de alimento.
• Las tecnologías de imagen, como el flujo óptico, pueden detectar problemas al caminar, picoteo de plumas y los primeros signos de enfermedades infecciosas.
• Las tecnologías infrarrojas pueden evaluar las características de termorregulación de un ave y los cambios en el metabolismo debido a la dieta, el estrés ambiental o social.

Revisaremos algunos de los sensores actualmente en evaluación y algunos que ya se utilizan para evaluar el bienestar en avicultura.

Sensores acústicos

Los sensores bioacústicos están ayudando a recoger la gran variedad de sonidos que emiten las aves.

• Las aves dependen de la comunicación acústica para sus interacciones sociales y señales de alarma.
• La frecuencia de vocalizaciones emitidas específicas se puede correlacionar con indicadores de estrés. Software como Raven del Laboratorio de Ornitología de la Universidad de Cornell hizo posible el análisis de estos sonidos.
• El comportamiento de las aves es clave para detectar su estado de bienestar.
• Tenemos suerte de que las aves vocalicen la mayoría de sus comportamientos; ahora, necesitamos entenderlos.

Las tecnologías basadas en análisis de sonido se utilizan en las incubadoras comerciales de todo el mundo para minimizar la ventana de nacimiento o sincronizar la eclosión.

• Esta técnica se desarrolló a partir de la detección del sonido que emiten los embriones cuando alcanzan o pasan la etapa de pipping (picado de cáscara) interno.
• Una vez que se detecta la frecuencia máxima de los sonidos, la máquina incubadora puede ajustar el perfil de temperatura y las concentraciones de CO2 cerrando y abriendo las compuertas para estrechar la ventana de nacimiento, estimulando a otros pollos con la misma etapa de desarrollo embrionario al nacer.

En las granjas, la frecuencia de vocalización puede detectar episodios en que los pollos de engorde o las gallinas no pueden tener acceso al alimento.

• Las tasas más altas de graznidos y vocalizaciones totales pueden señalar el punto de inicio de los problemas de picoteo de plumas.
• Las señales de sonido relacionadas con el picoteo de plumas se han caracterizado por un aumento repentino de la amplitud seguido de una disminución repentina de las señales entre 1000 Hz y 5000 kHz.

Los análisis de sonido también pueden ayudar a detectar la adecuación del ambiente térmico para pollos de engorde y gallinas ponedoras.

• Los modelos desarrollados con la amplitud de vocalizaciones, el espectro de frecuencias de ruido, la energía y el ancho de banda de las señales tienen 98% de precisión en la detección de episodios de estrés en aves. 
• Los pollos de engorde tienen una frecuencia máxima de 600 vocalizaciones seleccionadas al azar, y la frecuencia máxima de vocalizaciones disminuyó cuando los pollos de engorde crecieron. Las gallinas reproductoras de pollos de engorde tienen vocalizaciones específicas cuando no anidan.

También, las señales sonoras se han evaluado para detectar y diagnosticar enfermedades.

• Un grupo de investigadores iraníes liderado por Sadeghi detectó enteritis necrótica derivada de la infección por Clostridium perfringens a partir de señales sonoras analizadas con redes neuronales artificiales.
• La precisión diagnóstica fue del 66% seis días después de la infección y del 100% ocho días después de la infección.
• La frecuencia de los estertores producidos por pollos infectados con el virus de la bronquitis infecciosa puede ayudar a detectar la enfermedad antes de que los signos clínicos sean evidentes en los pollos infectados. bienestar
• El diagnóstico de enfermedades como éstas mediante métodos no invasivos y objetivos será un gran avance en la producción avícola.

Sensores de movimiento

La libertad de movimiento es un componente importante del bienestar animal. Medir el movimiento o la falta de éste son indicadores directos del estado de bienestar de una parvada.

• La alta densidad de población, las condiciones ambientales del galpón, el estado de salud, entre otros factores, pueden afectar el movimiento.
• En aviarios de ponedoras, una combinación de Sistema de Información Geográfica (SIG o GIS por sus siglas en inglés), etiquetas de identificación de radio inalámbricas y acelerómetros de 3 ejes conectados a las gallinas, y grabaciones de video se evaluó para detectar los movimientos, comportamientos y fuerzas de aterrizaje cuando las gallinas saltan de las perchas. 
• Estos sistemas han sido capaces de correlacionar los movimientos de las gallinas con la incidencia de fracturas de quilla.

Los patrones de movimiento de los pollos de engorde se pueden registrar con sistemas como los sistemas de software y vigilancia con cámara eYeNamic. Estos sistemas pueden evaluar las puntuaciones de la forma de caminar en pollos de engorde con vigilancia continua y objetiva.

Pero, no sólo se pueden rastrear los movimientos de los animales. Los humanos también pueden ser vectores transmisores de enfermedades. Entonces, monitorear las actividades humanas en varias instalaciones puede ayudar a controlar la transmisión de enfermedades y mejorar la bioseguridad.

Tecnologías de imagen

Las imágenes de video pueden ser analizadas automáticamente para detectar el índice de actividad de la parvada y problemas graves en las patas en los galpones de pollos de engorde. El análisis de imágenes también se puede implementar para calificar la dermatitis de las almohadillas plantares, mejorar la inspección de la canal o detectar automáticamente miopatías en las plantas de procesamiento.

• El análisis de flujo óptico permite la evaluación automática y continua de imágenes en movimiento que contienen cientos de aves en un galpón.
• El sistema detecta la tasa de cambio de brillo en píxeles de las imágenes de video.
• Esto genera estadísticas de las imágenes que se pueden asociar con parámetros de locomoción específicos como la puntuación de la forma de caminar, pododermatitis, quemaduras de tarsos y mortalidades en parvadas de pollos de engorde.

El flujo óptico también puede ayudar a detectar infecciones con microorganismos. Por ejemplo, los patrones de flujo óptico han detectado pollos infectados con Campylobacter desde 7 a 10 días después del nacimiento.

Por lo general, Campylobacter no induce signos clínicos en los pollos, pero provoca patrones de actividad en la parvada diferentes a los de los lotes sanos. Este tipo de tecnología puede ayudar a detectar parvadas infectadas, identificar la fuente de infección e implementar medidas preventivas.

Imágenes térmicas infrarrojas se han utilizado para detectar la mejor velocidad del aire y las temperaturas óptimas para los pollos de engorde. Las imágenes infrarrojas también pueden evaluar la cobertura del plumaje en las gallinas o notar cambios en la dieta y cualquier nivel de estrés.

Finalmente, la espectroscopia Raman sin contacto es una tecnología para evaluar el sexo de embriones de pollo in ovo. Esta tecnología puede ayudar a reducir los problemas de sacrificio de machos en parvadas de ponedoras al eliminar los embriones antes de que eclosionen o reducir los costos del sexado manual en embriones de un día de vida.

Definitivamente, el IoA también puede integrar la recopilación de datos realizada por humanos. Muchas observaciones de los trabajadores avícolas con frecuencia no se tienen en cuenta en el análisis de datos. Estas son evaluaciones valiosas que deben ser compartidas y almacenadas de manera que puedan ser analizadas. El formato adecuado de los registros de observación se puede agregar al IoA para comprender mejor los resultados de los datos recopilados automáticamente por sensores y dispositivos.

Los beneficios de IoA son numerosos y las inversiones en esta área tienen un retorno garantizado. Es necesario aprender más sobre las tecnologías emergentes asociadas con el IoA para extraer más ventajas y ganancias para lo cual le invitamos a leer o escuchar el artículo completo aquí.