UniMI: i ricercatori studiano i belati delle capre per interpretare le loro richieste

Capra
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Si è tenuto mercoledì scorso, 15 febbraio, presso la facoltà di Scienze Agrarie e Alimentari di Milano, il convegno conclusivo del progetto VoCrapra, con cui il gruppo di ricerca coordinato da Silvana Mattiello, professore associato di Zootecnica Speciale presso il DiMeVet dell’Università di Milano e responsabile del Laboratorio di Benessere Animale, Etologia Applicata e Produzioni Sostenibili.

Il convegno, intitolato “Le capre ci parlano: sappiamo comprenderle?” ha proposto un vero e proprio viaggio nell’universo caprino, compiuto da ricercatori che per un anno e mezzo hanno monitorato, 24 ore al giorno, i dialoghi tra esemplari di uno stesso gregge, ma anche  i “commenti” nelle interazioni con gli allevatori, i richiami delle capre in estro, le comunicazioni tra madri e figli e molto altro ancora.

L’obiettivo non era tanto quello di capire esattamente cosa dicessero, bensì quello di decodificare le modalità espressive, le situazioni positive, le criticità e le necessità degli animali, di capire se e quando intervenire in loro aiuto, ma anche di migliorare le loro condizioni (alimentari, fisiche, relazionali, ecc.). In altre parole di accorciare la distanza che separa allevatori e allevatrici dai propri animali. Poco più di trecento gli esemplari monitorati nei quattro allevamenti lombardi coinvolti: la Bagaggera, sita nell’omonima località lecchese, Il Boscasso di Ruino, nell’Oltrepo Pavese e Il Colmetto di Rodego Saiano, in provincia di Brescia, oltre all’azienda agricola dell’università statale meneghina.

Al fianco dei vari ricercatori e assegnisti del DiMeVet, di Scienze Agrarie e Ambientali, hanno contribuito al buon andamento della ricerca gli informatici musicali, gli etologi, gli psicologi dello stesso ateneo.

All’interno del progetto, i responsabili informatici hanno messo a punto degli strumenti in grado di raccogliere, riconoscere e classificare le espressioni vocali caprine, in maniera non invasiva. Obiettivo finale: mettere a punto uno strumento che avvisi gli allevatori quando è necessario intervenire in caso di necessità.

A conferma di questo è interessante ciò che i ricercatori hanno scritto, presentando le prime conclusioni raccolte nell’Air (Archivio Istituzionale della Ricerca) dell’Iris (Institutional Research Information System) dell’ateneo milanese: “Sebbene siano necessarie ulteriori ricerche su un campione più ampio, i nostri risultati preliminari suggeriscono che è possibile sviluppare uno strumento informatico per la classificazione automatica delle vocalizzazioni delle capre emesse in diversi contesti emotivi sulla base di diverse caratteristiche acustiche”.

Qui di seguito, sempre dall’Air dell’Iris di UniMI, tre descrizioni di sintesi:

1. Miglioramento del benessere degli animali mediante il monitoraggio automatico delle vocalizzazioni delle capre: sviluppo di un filtro di riconoscimento del belato (qui la versione originale, in inglese)

“Garantire elevati livelli di benessere degli animali è fondamentale per un uso migliore e più sostenibile delle risorse negli allevamenti. Infatti, livelli elevati di benessere degli animali sono correlati a una maggiore risposta immunitaria, un minor rischio di malattia, un minor uso di farmaci e antibiotici e, quindi, un minor numero di residui di farmaci nell’ambiente, portando così a una migliore salute globale.

Il progetto VoCapra mira a studiare le vocalizzazioni delle capre al fine di migliorare la comunicazione uomo-animale e fornire agli allevatori uno strumento di allerta precoce per rilevare le cattive condizioni di benessere degli animali e intervenire per soddisfare le esigenze degli animali. A questo scopo è stato inizialmente richiesto lo sviluppo di un filtro, cioè di un algoritmo supervisionato non lineare, per distinguere le vocalizzazioni di capra da tutti gli altri suoni.

Per un anno intero a partire da aprile 2021, abbiamo registrato suoni in quattro allevamenti di capre, utilizzando 18 sensori acustici. Abbiamo selezionato 150 tracce audio e le abbiamo classificate come: rumore (n=60), vocalizzazioni di capre adulte (n=50) e vocalizzazioni di bambini (n=40), in base al suono prevalente. Quindi, le tracce classificate come vocalizzazioni di capre adulte sono state modificate per isolare solo i belati” (continua)

2. Perché le capre belano? (qui la versione originale, in inglese)

“Lo sviluppo di strumenti per l’allevamento di precisione è di grande rilevanza per il monitoraggio continuo e non invasivo degli animali. Finora l’utilizzo di questi strumenti nelle produzioni da latte ha preso piede nell’allevamento bovino, rimanendo marginale nell’allevamento dei piccoli ruminanti.

L’uso di tecnologie di apprendimento automatico, come l’analisi automatica delle vocalizzazioni, è in fase di sviluppo per i suini, e rappresenta un campo completamente nuovo e inesplorato nelle capre. Il progetto VoCapra in corso (approccio multidisciplinare per la creazione di un sistema di monitoraggio continuo negli allevamenti caprini mediante l’analisi della vocalizzazione) mira ad aumentare la comprensione umana delle vocalizzazioni delle capre raccogliendo i belati emessi da oltre 300 capre da latte allevate in quattro allevamenti del nord Italia.

Per raggiungere questo obiettivo, 18 sensori raccolgono dati acustici, che vengono poi elaborati grazie a tecniche di intelligence (reti neurali e/o alberi decisionali), al fine di estrapolare il belato delle capre da un pool di suoni generici. Ad oggi è stato raccolto un campione di 2000 belati e associato ai contesti in cui sono stati emessi (es. distribuzione di mangime, isolamento sociale, lesioni).

I parametri acustici di queste vocalizzazioni (durata, intensità, tono, ecc.) vengono poi analizzati per individuare quelli associabili ai diversi contesti di emissione. Grazie a questo pool di vocalizzazioni riferite a contesti noti, attualmente stiamo sviluppando uno strumento informatico (applicazione per smartphone), che consentirà agli allevatori di ricevere notifiche in tempo reale su quanto accade nella loro azienda e quindi di intervenire tempestivamente in caso di necessità.

Come parte di questa conferenza, vorremmo proporre un poster interattivo per testare la capacità dei partecipanti di interpretare i vocalizzi delle capre. A tal fine, ai partecipanti sarà chiesto di ascoltare alcune tracce audio di belati di capra emessi in contesti noti e di associare ciascun belato alla situazione in cui è stato emesso. I partecipanti saranno inoltre intervistati somministrando loro un questionario per valutare il loro livello di empatia nei confronti degli animali. Questo ci permetterà poi di correlare la capacità di interpretare le vocalizzazioni al livello di empatia e ad altre caratteristiche individuali, come l’età” (continua)

3. Vocalizzazioni emesse dalle capre: ci sono differenze tra belati a seconda dei contesti di emissione? (qui la versione originale, in inglese)

“Il progetto VoCapra mira a implementare uno strumento informatico di allerta precoce per migliorare il benessere degli animali monitorando in modo continuo e non invasivo le vocalizzazioni negli allevamenti di capre. Sulla base di specifiche caratteristiche acustiche delle vocalizzazioni emesse dagli animali, lo strumento invierà notifiche all’allevatore sullo stato emotivo delle capre innescato da specifici contesti di emissione. 

Sensori acustici e telecamere sono stati installati in quattro allevamenti di capre (305 capre in totale) per la registrazione continua di vocalizzazioni e comportamenti spontanei. Ogni vocalizzazione è stata associata ad uno specifico contesto di emissione (distribuzione del cibo, routine quotidiana, manutenzione/pulizia straordinaria dell’allevamento, belato intraspecifico, separazione madre-figlio, movimentazione delle capre, uscita al pascolo, richiamo del contadino, presenza di sconosciuti)” (continua)

20 febbraio 2023