2. 内蒙古农业大学兽医学院, 呼和浩特 010018
2. College of Veterinary Science, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China
在现代化农牧业的大趋势下，畜禽养殖业从一开始的小规模家养、放牧模式逐步转变为大规模的集约化养殖场舍饲模式。这种模式的转变对于养殖者来说无疑是大大提高了生产效益，带来更大的经济利润。然而，站在养殖动物的角度来看，生活空间的压缩、过度规律的作息以及无处释放的天性，这些问题都会导致动物福利的缺失[1]。虽然在人工养殖的体系当中，养殖者在畜禽产品生产中起着决定性的作用，但畜禽本身才是这一体系当中的唯一生产者。畜禽生产体系运转的好坏、生产效益的高低、所生产产品质量的优劣都是由畜禽本身的健康状态以及畜禽福利水平的高低决定[2]。动物福利的缺失问题最常见的表现形式在于养殖过程中所出现的各种异常行为。例如，在肉牛养殖过程中，一些肉牛会出现卷舌、过度修饰、啃咬栏杆、无规律吼叫等焦虑样异常行为[3]。由于养殖者自认为这些异常行为对动物本身的健康状况与生产性能的影响并不大，故在养殖过程当中往往得不到重视。然而，随着动物福利系统的建立与完善，人们越来越关注动物的福利水平，并开始着手研究动物异常行为与相关预防措施[4]。本文以肉牛卷舌行为(tongue-rolling behavior)作为切入点，检索相关文献资料，对肉牛卷舌行为的观测记录及其相关发生机制等方面进行综述，以期为深入研究肉牛卷舌行为的生理机制与福利化养殖管理提供理论指导。
1 动物规癖行为(behavioral stereotypy)与卷舌行为动物除了为满足自身生活与族群繁衍所必要的采食、饮水、休息、游戏、修饰、交配等基本行为以外的行为被称作异常行为。这些异常行为的发生通常是因为动物所生活的环境发生了变化，一旦变化的程度超出了动物的行为适应范围，则会引起行为异常[5]。有研究表明，动物异常行为的激烈程度与外部环境改变的剧烈程度相关，很多动物会在山洪、地震等重大自然灾害来临之前表现出四处逃窜、寻找躲避、狂吠不止、群体迁徙等亢奋性异常行为[6]。
1.1 规癖行为规癖行为也称刻板行为，是指那些不具备明显生物学功能的且反复发生的运动形式。规癖行为可以说是一种极具代表性的异常行为，尤其多见于畜禽、动物园动物等非野生动物[7]。这些动物的生活模式都有着类似的交集：被人类强制饲喂管理、生活环境单调、饮食标准单一且固定等。因此，上述因素也成为了判定动物是否会出现规癖行为的先行条件[8]。
不同动物在不同环境中所表现出的规癖行为千奇百怪，为了更方便深入研究这类行为，崔卫国等[9]根据与之相关的基本行为将规癖行为划分为：与采食相关的规癖行为、与运动相关的规癖行为、与探求相关的规癖行为、与絮窝相关的规癖行为。这一分类基本可以概括动物大多数的规癖行为，例如，在运动受限的饲养环境中出现的母猪犬坐、“∞”型踱步均可以被视为与运动相关的规癖行为。
动物规癖行为的形成往往需要经历一段时间的持续性刺激，消除该刺激可以有效抑制规癖行为的发生。相反，在动物开始出现规癖行为意向之后如若不及时干预处理，待这一行为成为习惯以后便不需要再依赖于最开始导致动物形成规癖行为时的环境因素。也就是说，一旦动物出现持续的规癖行为，即使优化其生活环境也很难将这一规癖行为彻底消除[10]。还有研究表明动物在幼年时期最容易形成规癖行为，这可能与动物幼年时期的中枢神经系统发育不完全有关[11]。动物在幼年时期具有极强的可塑性，学习行为与探究行为是其认知世界的主要方式。如果动物在生长阶段遭遇不正确的引导则会导致其行为发育以及内环境发育的严重扭曲，而在这种环境中诱发产生的规癖行为是“无药可治”的。
1.2 卷舌行为卷舌行为多发现于养殖场环境中的肉牛或奶牛，动物园中的长颈鹿也存在着卷舌现象。肉牛的卷舌行为主要表现为在非采食阶段将舌头向外伸出后舌尖向内缩入口腔，伴随着采食、咀嚼等行为特点，或者将舌头向外伸出后向左右摆动或向侧上方摆动舔舐鼻尖[12]。严重的卷舌行为极具辨识度，肉牛通常会将头部抬起并左右晃动、眼眶收缩且眼神涣散、将舌头向外伸至最长后左右摆动或缩入口腔内部摆动。对于严重卷舌的肉牛来说，它们每日会花费大量的时间用于这种不明所以的异常行为，并且单次卷舌的持续时间往往可长达数十分钟之久[13]。总而言之，虽然肉牛个体之间在卷舌时的行为姿态稍有差异，并不是完全一致的重复动作，卷舌的持续时间与发生频率也有所不同，但有一点可以确定的是，肉牛的卷舌并没有什么行为学上的生理意义。卷舌行为的频发极有可能引起口腔舌部劳损受伤，不利于肉牛的健康生长与生产；并且，由于舌头长期暴露在外，也有可能会将毛发、沙土、金属氧化物等一些非饲粮物质带入体内，造成健康隐患甚至可能危及生命，给养殖者带来不可逆转的经济损失[14]。
关于卷舌行为的性质在学界略有争议。大部分学者认为，卷舌行为作为一种典型的不断重复且无意义的运动，这完全符合规癖行为的定义。但有些学者则认为，肉牛的卷舌行为更像是由于行为意向受阻而引起的一种替代或补偿行为[15]。笔者认为，对于不同生长发育阶段的肉牛，其处在不同的生活环境中而引发的各种不同的卷舌形式，都需要针对性的逐个分析。有些情况下，卷舌行为无疑是由刻板印象而引发的固定模式，而在另一些情况下，也不排除补偿行为的可能。
2 卷舌行为与环境因素长期生活在养殖场中的肉牛的行为模式单一固定，一天之中的运动轨迹基本定格于站立、趴卧、漫步、修饰、采食、反刍、饮水与睡眠等基础功能性行为。在这其中会穿插出现一些异常行为，最为常见的就是诸如卷舌、过度梳理之类的口部规癖行为。目前为止，学界中关于肉牛卷舌行为的具体生理机制仍然缺乏唯一解释。这主要是因为导致肉牛卷舌的环境因素各不相同以及肉牛神经内分泌系统对于行为表达的调控手段仍不明确。换言之，卷舌行为往往是由多方面因素相互作用所引起的[16-17]。以下几种环境因素便可能会导致肉牛卷舌行为的发生。
2.1 采食行为受限动物在表达行为意向时如果长期受到阻碍会引发挫败、抑郁等负面情绪，从而产生异常行为。以采食为例，野牛或放牧牛1 d的平均采食时间可高达6~8 h。而养殖场中的饲喂模式一般为每日定时投喂2或3次，肉牛1 d的平均采食时间只有3~4 h，其采食天性被严重抑制[18]。如不精确计算牛群每日所需的最低采食量便会导致投喂的饲粮不足以使整个牛群得到饱腹，或者牛群中的一些瘦弱个体在投喂时被排挤，只能在最后进食甚至吃不上饲粮。这种长期的心理上的受挫或生理上的饥饿都有可能会导致这些肉牛出现卷舌甚至异食[19]。Mcfarland[20]指出，采食、运动、休息等功能性行为在受到持续的刺激挫败后，动物个体会产生逃离情绪或替代行为。故在这种情况下发生的卷舌行为应被视作为采食替代行为，为牛群提供充足的饲粮能够有效降低卷舌行为的发生率。
2.2 饲粮配比不当在野生环境中，牛主要以草叶等天然植物为食。野牛需要先用舌头将草叶卷入口中并适当咀嚼后吞咽才能完成进食。而在大规模养殖场中，为了提高饲粮中的营养配比以及节约生产成本，一般给肉牛投喂的是混合加工的青贮饲料[21]。然而，由于混合饲料被切割搅拌后的长度过短，这使得肉牛在进食时省略了卷食与部分咀嚼动作，降低了肉牛获取食物的难度，间接地抑制了肉牛的采食天性，从而引发卷舌行为[22]。研究发现，能够自由采食干草的犊牛，其卷舌行为的发生率要远远低于人工饲喂的犊牛。并且，在允许卷舌犊牛自由采食干草之后，其卷舌频率相较从前大大降低。因此，由于饲粮中的粗料成分配比过低而引发的卷舌行为也应被视为是一种采食代替行为。
2.3 贫瘠环境造成应激内外环境因素改变而对机体造成刺激时，引发机体产生一系列非特异性反应的过程称为应激反应(stress)，根据应激原的刺激时长可将应激分为急性应激与慢性应激[23-24]。在养殖场中，虽然肉牛的多种生理天性被抑制，然而养殖场中的生活环境并不会对肉牛造成急性、严重的惊吓。故肉牛的应激模式应属于由贫瘠环境而引起的长期的慢性心理应激状态。当然，并不是所有生活在养殖场中的肉牛都会处于应激状态，这取决于肉牛个体对于应激原刺激的敏感程度以及自身调节能力的强弱[25]。
根据动物的性格可将其简单分为积极型与消极型2类[26]，不同性格的肉牛对慢性应激的应对反应截然相反。积极型肉牛的应对反应更倾向于表现为卷舌之类的异常行为[27]。这种情况下发生的卷舌行为不依赖于任何外界因素，任何地点、任何时间都会发生，并且难以被完全消除，属于典型的规癖行为。
此外，消极型肉牛对于这种被动应激还会表达一种相反的被迫妥协的应对反应，即情绪低落甚至抑郁，表达采食、运动等基本行为的欲望减少，导致精神萎靡、形态瘦弱、抵抗力差，临床上时常会伴随应激性胃溃疡[28]。由此可见，不能单从是否卷舌来判定肉牛的福利状况，那些从未表现过卷舌行为的肉牛可能是对于这种环境应激表达出了更加负面的反馈，只不过从行为上与正常肉牛相似，不会表现出规癖行为[29]，其承受的生理痛苦与心理压力往往高于那些表现出卷舌的肉牛个体。值得一提的是，由于犊牛的神经-内分泌-免疫系统(neuroimmunoendocrine system)发育不完全，如果过早让犊牛与母亲分离或强制断奶，则会使犊牛产生异常强烈的应激反应[30]。有试验表明，对于被强制断奶的犊牛，无论是投喂饲粮还是牛奶，总是会在犊牛群体中发现大量卷舌个体。在后期的屠宰试验中发现，已经表现出卷舌的犊牛的胃溃疡患病率更小，而那些没有表现卷舌的犊牛几乎都患有胃溃疡[31-32]。
2.4 其他因素Schoenecker等[33]在研究中发现，实验室培育的田鼠在贫瘠的环境下形成的规癖行为倾向与它们父母的相同倾向密切相关。父母双方都表现出规癖行为，它们的后代产生相同规癖行为的几率是正常父母所产后代的6~7倍。也有调查表明，某个特定品种的瑞士褐牛，其族群内部产生的后代更容易发生卷舌。这似乎意味着肉牛的卷舌行为可能也会受到某些遗传因素的影响[34-36]。
孙福昱等[37]在牛场调研中发现，当奶牛体内存在绦虫、线虫、蠕虫等寄生虫时也会发生卷舌行为。其原因可能是寄生虫及其毒素导致肉牛体内神经-内分泌-免疫系统紊乱从而发生卷舌，并在临床上伴有腹痛、贫血等症状; 该课题组还发现，奶牛群体中的1头奶牛发生卷舌之后，其周围的奶牛可能会模仿其动作一同卷舌。不过这样的卷舌行为并不能被认为是一种规癖行为，其性质更偏向于是一种社会学习行为[38]。
不妨大胆猜测，以上几种因素可能在某种机制上直接或间接地影响着肉牛卷舌行为的发生。不过目前为止这一系列猜想还没有被实际验证，仍有待相关的拓展研究。
3 卷舌行为的生理机制 3.1 神经-内分泌-免疫系统生物机体对于适应内外环境改变而做出应对反应的核心在于神经-内分泌-免疫系统。神经系统通过外周传出纤维释放的神经递质与调节内分泌系统释放激素以调控全身各个系统的功能活动。免疫系统则是通过复杂的调节网络以多种形式的免疫应答(immune response)应对外源刺激。这三大系统之间相互调节，共同维持机体在不同条件下的内环境稳态[39]。神经-内分泌-免疫系统的失调会导致动物身体机能衰退、免疫能力下降、情绪变化与行为异常等诸多生理症状[40]。
3.1.1 基底神经节(basal ganglia, BG)调节基底神经节是神经系统参与调控机体运动的重要途径，其主要组成部分有纹状体、苍白球、黑质与丘脑底核。基底神经节通路可分为直接型通路与间接型通路，直接型通路的功能是启动行为，而间接型通路的功能则是抑制行为，如图 1所示。这2条通路既相互竞争又相互促进，二者的稳态是保证基底节对于机体运动精准调控的重要因素[41]。在基底神经节环路中，谷氨酸(Glu)属于兴奋性神经递质，主要起到启动基底节通路的作用。γ-氨基丁酸(GABA)属于抑制性神经递质，在基底节环路中，可以通过抑制苍白球内侧部活性兴奋直接通路(去抑制)，来增强动物的行为欲求，也可通过抑制苍白球外侧部活性兴奋间接通路来削弱行为欲求[42]。
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A: 基底神经节构造剖面图；B: 基底神经节直接型通路与间接型通路模式图，(+)代表兴奋，(-)代表抑制。Glu：谷氨酸；D1：D1型受体；D2：D2型受体；DA：多巴胺；GABA：γ-氨基丁酸；VA-VL：腹前核-腹外侧核。 A: basal ganglia structural section map; B: diagrams of direct and indirect pathways of basal ganglia, (+) and (-) represented excitement and suppression, respectively. Glu: glutamic acid; D1: D1 type receptor; D2: D2 type receptor; DA: dopamine; GABA: γ-aminobutyric acid; VA-VL: ventral anterior nucleus-ventral lateral nucleus. 图 1 基底神经节与直接型通路、间接型通路模式图 Fig. 1 Diagrams of basal ganglia and direct and indirect pathways[45] |
多巴胺(dopamine, DA)通过结合直接型通路上的D1型受体与间接型通路上的D2型受体来维持环路的稳定运行，起到促进、易化动作发生的功能，但不直接参与基底节通路。如果DA分泌异常导致2条通路之间的平衡被打破，则会使动物产生异常行为[43]。DA作为基底节通路中的重要参与因子，在临床上经常用于判定基底节通路的功能是否处于良性状态[44]。
目前有研究表明，积极型动物体内的DA水平普遍较高。这会引发积极型动物对表达行为的欲望与敏感度增加，在行为受阻时产生挫败感的几率更大[46]。这便能解释为何积极型动物往往更容易产生规癖行为。以动物的采食过程为例，动物在感到饥饿时，基底神经节直接型通路兴奋，DA水平升高，导致动物产生较高的采食欲望。进食完成之后，饱腹感传入大脑皮层引起间接型通路兴奋，从而抑制直接型通路继续兴奋[47]，使DA水平回归到正常值。一旦动物在采食过程中受阻使得直接型通路持续兴奋而间接型通路无法正常启动，DA水平持续升高，就会导致动物的采食欲望得不到减退，这使得部分积极型个体在采食不断受挫后产生相关的规癖行为，比如卷舌行为。
5-羟基色胺(5-HT)又称血清紧张素，由色氨酸(Trp)羟化脱羧之后形成。5-HT是一类最原始的单胺类抑制性神经递质，参与动物感知焦虑、冲动等情绪调控[48]。临床显示，大多数自闭症儿童患者的外周血小板中5-HT水平异于常人。
自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD)又称孤独症，是一种神经精神障碍性疾病，其病状表现为语言交流障碍、社会交往障碍以及行为刻板[49]。这与动物在应激状态下出现规癖行为的症状有类似之处，故有学者将动物的规癖行为与ASD模型联系起来，为探讨规癖行为的机理指引了新的方向[50]。大量研究表明，ASD的患病机理与机体5-HT能系统的功能失调有着密切的关联[51]。
5-HT能系统几乎参与调控大脑内的所有区域。脑内5-HT经由突触传递与特异性受体结合后发挥作用。目前已知的5-HT受体可分为7型，其中每一类型还包含多种亚型。各个受体的结构与特异性不同，其分管的功能也不同[52]。其中，5-HT2C受体也参与了基底神经节通路的调控。Nebuka等[53]在小鼠试验中发现，5-HT2C受体的缺失使得黑质致密部多巴胺能神经元活动增加，背纹状体细胞外DA水平升高，最终导致基底神经节直接型通路的过分激活。5-HT2C受体功能的丧失增加了规癖行为的表达量。此外，Gu等[54]也在小鼠ASD模型中发现，通过口服5-HT1A与5-HT7部分受体激动剂，可以明显抑制小鼠的规癖行为。
总的来说，Glu、GABA、DA、5-HT等神经递质均在机体运动功能的调节中扮演着重要的角色，在肉牛相关试验中发现，卷舌肉牛血液样本中的上述指标也确实存在着失调现象[55]。然而，对于卷舌行为与这些神经递质的相关性仍然缺乏实际的理论支撑，有待进一步的深入研究。
3.1.2 下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴调节HPA轴是动物机体在应激状态下调节内环境稳态的最重要的中枢场所。其主要激活原理可概括为由应激引发的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)以及糖皮质激素(GC)的依次合成与释放，最终由GC激活交感神经系统，参与动物的对应激处理。动物在应激时会出现精神紧张、心率上升、行为异常等外部表现，机体内部的ACTH与GC等神经递质加速分泌[56]。海马体中含有大量GC受体，不仅可以抑制HPA轴的活动，并且能够调节ACTH与GC的水平恢复到正常值。然而，对处于慢性应激状态下的动物，由于GC水平持续升高导致海马体神经元对于HPA轴的抑制作用显著降低，最终导致内分泌系统与免疫系统的生理功能严重丧失[57]。
机体在受到抗原刺激后，免疫细胞对抗原进行识别、活化与分化，产生免疫物质清除抗原的过程称为免疫应答。其中，细胞因子是免疫应答系统中的重要活性物质，主要包括血清免疫球蛋白家族(Igs)、白细胞介素家族(ILs)、肿瘤坏死因子(TNF)、干扰素(IFN)等，具有调节免疫效应、促进细胞生长以及修复损伤组织等多种生理功能[58]。
动物在应激状态下导致的激素水平变化影响着免疫应答的强度，免疫应答的产物同时也影响着神经内分泌激素水平的改变[59]。例如，应激导致HPA轴过度激活时，内分泌激素CRH、ACTH、GC水平均呈上升趋势。CRH能够抑制外周血单核细胞分泌IL-1β，继而抑制IL-6的分泌。ACTH可以抑制T细胞产生IFN-γ，从而调节IL-2的生成。GC可以抑制IL-1引起的IL-6基因表达，并减弱TNF-α的分泌。同时，IL-1、IL-6、TNF-α等细胞因子也可以促进下丘脑和垂体分别释放CRH、ACTH等内分泌激素，从而影响HPA轴的活动水平[60]。
HPA轴的紊乱会导致动物情绪发生变化，使积极型动物变得更焦虑，使消极型动物变得更抑郁[61]。有研究发现，犊牛在沮丧时表现出的卷舌、过度梳理与无规律吼叫等行为的频率相对更高，人工安抚之后这些异常行为的发生率相应减少[62]。在关于动物情感的研究中发现，动物情绪可以通过交感神经系统释放各种神经因子来影响免疫反应，积极型动物个体中与情绪相关的分泌型免疫球蛋白A(SIgA)水平相对较高。在给予动物食物奖励或陪同游戏引发动物积极情绪的同时，动物唾液中的SIgA水平升高[63]。而动物负面情绪的滋生与TNF-α相关，在持续的负面情绪刺激后会引起动物体内的IL-2、IL-3等细胞因子水平减少并诱发TNF-α水平显著升高[64]。在肉牛相关试验中发现，卷舌肉牛体内的TNF-α水平显著高于正常牛，而与积极情绪相关的SIgA、IL-1β、IL-4、IL-6水平显著低于正常牛[55]。综合上述试验结果可得出，情绪变动而引发的肉牛免疫功能混乱可能是导致卷舌行为发生的原因之一。
3.2 肠道菌群与肠脑轴肠道菌群是在动物肠道内栖息的数量庞大且丰富多样的微生物群体，它们在被宿主供养的同时也参与着宿主的胃肠道功能稳态。然而，随着对于肠道菌群功能研究的深入，人们发现肠道菌群甚至可以通过某种渠道控制大脑的活动，干预动物的思想、情绪与行为等多种高级功能。因此，肠道菌群可以视为是一类跨物种的虚拟内分泌系统，而这一系统的调控模式被总称为微生物-肠-脑轴(brain-gut axis)[65]。大脑与肠道之间的连接路径是双向的，主要有中枢神经系统、自主神经系统、肠神经系统、HPA轴等参与[66]。大脑可以影响肠道上皮细胞的黏液分泌、小肠通透性、免疫反应以及食物消化和肠胃蠕动。相对的，肠道菌群影响大脑的方式主要有神经递质调节、免疫反应调节和通过代谢产物影响血脑屏障的通透性[67]。
3.2.1 肠道菌群及其代谢产物调节一般在动物体内定植的肠道菌群超过1万种，其中以厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门的种群优势最大，其次还有梭杆菌门、放线菌门和疣微菌门等，每个菌种都以其独特的方式联系着大脑并发挥着特有的功能。健康动物体内肠道菌群的组分构成会处一种动态平衡状态，共同维持机体的稳态。然而，一旦这种平衡被打破便会造成各种严重的后果，如免疫水平下降、炎性肠道疾病、精神类疾病等。动物肠道内菌群构成受多种因素影响，年龄、性别、饮食习惯都可以造成肠道菌群的占比差异[68]。例如，顺产新生儿与剖腹产新生儿体内的肠道菌群组分有明显差异，而且剖腹产新生儿在幼年阶段患ASD的几率更大。进一步研究发现新生儿在顺产出生时接触母亲的产道细菌可以促进儿童正常菌群的发育，剖腹产新生儿出生后再接触母亲产道细菌也能优化自身肠道菌群的组分。研究发现，ASD儿童的肠道菌群中梭状芽孢杆菌的种类与数量显著增加[69]。其中，艰难梭杆菌等病原菌不仅能够扰乱胃肠道功能，而且可以分泌外毒素引发疾病。在关于肉牛的研究中发现，对比于正常肉牛的肠道菌群组分，卷舌肉牛肠道中厚壁菌门、毛螺旋菌科、瘤胃菌科、优杆菌属的组分下降，拟杆菌门、理研菌科的组分升高[55]，说明肉牛肠道菌群的构成与卷舌行为的引发或存在着相关。
肠道益生菌的代谢可以产生大量可以通过血脑屏障的色氨酸，这些色氨酸可以在中枢加快5-HT的合成[70]。另外，动物肠道内的芽孢形成细菌也能够促进肠嗜铬细胞合成5-HT，这使得动物体内90%以上的5-HT都聚集于肠道内[71]。上文提到，5-HT可以参与动物情绪与行为的调节，在生产中可通过饲喂富含色氨酸的饲粮加强动物下丘脑中5-HT的活性，减弱动物的应激反应，改善动物的焦虑样异常行为[72]。除了5-HT，某些特定的乳杆菌也能影响GABA的合成，Eisenstein[73]发现，鼠李糖乳杆菌(Lr)可以调控GABAA受体与GABAB受体的活性，提升GABA的分泌量，从而缓解压力引起的HPA轴兴奋。总而言之，肠道菌群组分的异常变化会导致其对应的神经递质出现失调现象，继而影响动物个体的情绪变动与行为表现，最终诱导异常行为的发生[74]。
3.2.2 肠道菌群与免疫系统调节肠道菌群的另一大生理功能就是促进免疫系统发育与参与免疫应答反应，动物体内的免疫细胞大部分都集中于肠道中。相对的，免疫系统也可以影响肠道菌群的组分构成以及多样性[75]。例如，在急性应激的状态下，动物肠道内的促炎因子分泌量增加，刺激HPA轴活性，使得焦虑样行为的表达量增大并伴随着应激性神经炎症的发生，可通过服用抗炎性药物加以治疗。然而，长期慢性的应激状态则会导致肠黏膜屏障功能逐渐失活，使致病微生物侵入血液循环系统，阻碍5-HT等神经递质的正常合成。HPA轴中CRH正常释放，促使肥大细胞释放TNF-α抑制负反馈通路，导致HPA轴对GC的抑制性刺激产生抗性，最终打破肠道菌群的动态平衡。益生菌具有修复肠道屏障的稳定性、抑制致病微生物通过、抑制HPA轴过度激活以及治疗神经炎症等功效。在实际生产当中，可通过服用乳酸菌与双歧杆菌等益生菌来缓解肉牛的慢性应激症状，并且能够增加5-HT、去甲肾上腺素(NE)等有益性神经递质的分泌，改善肉牛的负面情绪，降低异常行为发生的可能性[76]。
综上所述，肠道菌群自身或其代谢产物都能够通过多种途径参与神经活动，从而控制动物行为、情绪的外部表现，在卷舌肉牛的粪便样品中也检测出了上述指标的异常表达[55]，说明肠道菌群的构成组分及其代谢产物也是影响肉牛卷舌的一项生理因素。但是，二者之间具体的关联途径至今仍不明确，在未来的研究中应该将肠道菌群诱导肉牛卷舌的生理机制作为切入点进行展开。
3.3 脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)神经营养因子(neurotrophin factor, NTF)是一类由星形胶质细胞分泌的蛋白质分子，能够参与支配神经系统中的神经元与非神经细胞的发育、增殖或凋亡，也能作为信号因子影响大脑调控记忆、学习、行为等高级活动[77]。机体内NTF水平发生变化直接影响着神经系统的发育与正常运转，导致机体多发精神退行性疾病，如亨廷顿舞蹈症、帕金森症或阿尔兹海默症。近期研究发现，NTF似乎也影响着抑郁症、焦虑症等精神障碍性疾病的发生[78]。BDNF是神经营养因子家族中占比最大的一类，也是近年来研究偏向最重的NTF。BDNF在中枢神经系统内分布极为广泛，其生理功能的发挥主要通过以下3种途径：第一，BDNF可以促进5-HT能神经元与DA能神经元的生长与分化，从而影响5-HT与DA的水平；第二，BDNF可以促进海马体的神经发生，有助于海马体神经元在内环境失调时存活；第三，BDNF能够加强突触的可塑性，进而影响大脑的记忆形成、学习过程以及行为过程[79]。BDNF表达异常不仅会导致动物学习与记忆能力的下降，并且也会使动物的行为方式发生改变，表现出明显的焦虑或抑郁样行为[80]。
临床发现，抑郁症患者海马体BDNF表达量与血浆BDNF表达量均低于正常水平[81]，核磁共振显示，抑郁症患者的海马体体积更小并伴有损伤迹象[82]。虽然很多事实指向精神障碍疾病与BDNF的表达有着密切的关联，但是目前关于BDNF引发精神障碍的明确机制的研究仍处于探索阶段。在众多抑郁小鼠模型试验中发现，经过长期抗抑郁药物(包括5-HT再摄取抑制剂、三环类抗抑郁药等)处理后的小鼠海马体中BDNF表达量显著上升，机体炎性症状下降[83]。Taliaz等[84]将海马体进行分片区敲除BDNF试验的结果显示，抑制海马dDG区中BDNF表达会直接导致动物抑郁，而抑制海马vSUB区中BDNF表达会导致动物兴趣消退。这些试验数据都体现出了BDNF在机体抗抑郁应答与免疫应答中扮演者重要的角色。值得一提的是，Möhle等[85]在一次研究中发现，双歧杆菌等益生菌也能够促进动物海马体中BDNF的表达，优化海马体的神经发生。这提示了某些肠道菌群能够对DNF的表达水平产生影响，从而参与机体的情绪认知与行为表达，为精神障碍疾病与动物行为异常的研究提供了新的思路。
总而言之，BDNF已被证实参与了动物的学习、记忆、情绪以及行为等多种生理活动，卷舌肉牛与正常肉牛的BDNF水平也已被证明存在明显的差异[55]。卷舌行为作为一种多发于肉牛群体之中的异常行为，由BDNF介导的行为的学习与记忆的存储调取很可能是导致卷舌行为频频发生的重要因素之一，值得在未来的研究中展开进一步的论证。
4 卷舌行为的防治措施 4.1 提高福利水平圈养动物的大多数规癖行为来源于行为天性的被抑制，动物福利学提出，即使是家畜也应享有免受饥渴、限制、伤害、病痛、惊吓等权利[86]。养殖者应多加重视肉牛的福利水平，根据肉牛的先天习性进行合理养殖不仅能够提升肉牛的生产性能与产品品质，而且可以显著降低肉牛在饲养过程中发生异常行为与患病的可能性[87]。
第一，根据肉牛的口腔结构选取饲料，在保证肉牛基本营养需求的基础上，可以在饲粮中适量添加纤维物质，并且不需要加工切割的过细，使得肉牛在进食时能够充分发挥其采食与咀嚼行为，避免由于采食过易而造成肉牛发生补偿性的异常口部行为。第二，在控制成本的情况下尽可能增加肉牛的生活空间，并精确计算出肉牛每日所需饲粮的最低消耗，使肉牛在运动或采食时不至于太过拥挤，具有足够的空间自由抒发动物天性。第三，牛群中的弱小个体遭遇群体排斥时应得到足够的重视并及时处理，避免弱小个体由于长期应激而产生的生理疾病或行为异常。第四，在牛舍内增设毛刷、舔砖、玩具等消遣物品，激发肉牛的探求行为以满足其运动天性。第五，新生犊牛不应过早母子分离或断奶，应等到犊牛初步展现基本自主能力时再断奶，这有助于犊牛各个器官的正常发育以有效避免卷舌之类的异常行为。
4.2 药物治疗药物治疗的思路其实就是通过药物手段将卷舌肉牛的内环境逐渐趋向正常肉牛的内环境。根据肉牛卷舌的相关生理机制与各种小鼠模型病理试验数据得出，肉牛卷舌往往伴随着神经-内分泌-免疫系统与HPA轴的功能下调以及肠道菌群的紊乱。例如，卷舌肉牛体内DA水平较低，可通过服用DA受体拮抗剂来促进卷舌牛体内DA的分泌，将卷舌牛体内的DA水平逐渐修复成正常状态，从而使神经-内分泌-免疫系统重新恢复其生物学功能。Sato等[88]使用氟哌啶醇(haloperidol)完全抑制了肉牛的卷舌行为，氟哌啶醇是一种典型的抗精神类药物，其生理性质就是一种较强的DA受体拮抗剂。焦虑症、精神分裂症患者服用此药都可以产生镇静效果。然而，大量服用会导致DA受体对氟哌啶醇产生耐受性，降低氟哌啶醇的功效，长期服用还会引起心率失常、心肌劳损等不良反应。
另外，也可以通过服用益生菌来修复卷舌牛肠道中的菌群紊乱，从而使肠道菌群更好地发挥调节机体防御、恢复情绪与行为异常等功效[89]。临床上，益生菌也常被用于治疗抑郁症、ASD等精神障碍性疾病，并且取得了不错的疗效。但益生菌的用量不当会导致腹泻、便秘、胃肠道不适等不良反应。
然而，综合考虑卷舌行为在实际生产中对养殖者造成的负面效益、肉牛的自身价值以及治疗成本等因素，养殖者往往对于肉牛卷舌行为或其他规癖行为视而不见。究其原因其实是肉牛卷舌在实际生产中并不会对养殖者造成即时的经济损失，并且我国的动物福利系统仍然不被大多数养殖者所接受，导致了药物治疗肉牛卷舌行为的研究难以深入，很难得到药物疗法的真实数据来判断其可行性。目前，大多数可能治疗肉牛卷舌的药物疗法仍然没有投入正式使用，这也是在未来研究中急需攻克的问题。
5 小结与展望卷舌行为的发生与肉牛机体内环境的紊乱密不可分，是判定肉牛福利状况的重要指标之一。讽刺的是，目前对于肉牛卷舌的形成机制的讨论基本来源于理论以及小鼠相关试验的数据，肉牛自身的经济价值反而成为了研究道路中最大的阻碍。在未来的研究方向上应致力于寻找真正引发肉牛卷舌的生理机制以及合理的治疗方案。治疗卷舌不能单从“治病”的角度出发，而是应该更加注重于对肉牛生活与生产环境的优化。只有提高养殖者对于动物福利的认知与认同，才能从根源上解决问题，向着人畜共兴的和谐养殖模式发展。
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