Los modernos sistemas para captar el sonido en granjas avícolas, guardarlo, y, sobretodo, de analizarlo con inteligencia artificial pueden cambiar en breve la manera como medimos 24×7 el bienestar de nuestras aves de producción.
En este campo, el de la bioacústica aplicada a la avicultura junto con inteligencia artificial, en el que están aumentando las investigaciones científicas, y las pruebas de campo, en las poder determinar , en tiempo, real, el grado de bienestar de nuestros pollitos, pollos o cualquier ave de producción, a través del análisis de los sonidos emitidos.
En esta línea, este “paper” publicado la prestigiosa publicación “Applied Animal Behaviour Science” en agosto 2024 arroja luz sobre el tema.
El estudio “Do I sound anxious? Emotional arousal is linked to changes in vocalisations in domestic chicks (Gallus gallus dom.)” se enfoca en cómo el estado emocional de pollitos domésticos (Gallus gallus domesticus) se ve reflejado en sus vocalizaciones (llamadas de angustia o “distress calls”).
1. Contexto y relevancia para la avicultura
El bienestar animal es una preocupación creciente en la industria avícola y en la cría de aves de producción. Uno de los objetivos principales de la ciencia del bienestar animal es desarrollar métodos fiables para cuantificar los estados afectivos (emocionales) de los animales de manera no invasiva y práctica.
En mamíferos, se han estudiado con detalle las características de las vocalizaciones como indicadores de emociones, tanto negativas (ej. miedo, ansiedad o depresión) como positivas.
En aves, y particularmente en pollos domésticos, existe todavía un campo de estudio en desarrollo. Dado el volumen de producción de pollos en todo el mundo y el interés por la ética y la sostenibilidad en la crianza, conocer cómo identificar de forma precisa estados de estrés y malestar puede ayudar a implementar mejoras en las explotaciones.
Este estudio se centra en la vocalización de pollitos que se encuentran temporalmente aislados de su grupo social. Es bien sabido que la separación social en pollitos genera un estado negativo de alta activación (ansiedad), el cual, tras cierto tiempo, puede transicionar a un estado negativo de baja activación (similar a la depresión o “desamparo”). Las llamadas de angustia o “distress calls” son la principal forma de expresar ese malestar. Por tanto, caracterizar los parámetros acústicos de esas vocalizaciones y su relación con el grado de activación emocional resulta fundamental para comprender mejor el estado interno de los pollitos.
2. Objetivo del estudio
El estudio buscó examinar cómo varían los parámetros acústicos de las llamadas de angustia en pollitos domésticos, según dos factores principales:
- Condición de aislamiento:
- Grupo Isolated (aislado): los pollitos se colocaron completamente solos en un ambiente de prueba sin ningún tipo de estímulo social directo.
- Grupo Mirror (con espejo): los pollitos se aislaron, pero se colocó un espejo que simulaba la presencia de otro pollo, lo que suele atenuar la angustia.
- Evolución temporal de la respuesta: se esperaba que los pollitos pasaran de un estado de alta activación negativa (ansiedad) a uno de baja activación negativa (tipo “depresión”) durante 30 minutos de aislamiento.
La hipótesis central era que los pollitos con mayor activación (ya fuera porque estaban en un entorno más estresante—sin espejo—o porque se encontraban en los primeros minutos de la prueba) emitirían vocalizaciones más largas, más fuertes, con frecuencias más altas y con mayor “ruido” o menos pureza tonal. De confirmarse, ello indicaría que la manera en que se modulan ciertos rasgos acústicos de la vocalización de angustia seguiría principios muy similares a los observados en mamíferos.
3. Diseño experimental y metodología
3.1. Animales y alojamiento
- Se trabajó con 38 pollitos de la raza Legbar, de ambos sexos (16 machos y 22 hembras), adquiridos de un criador comercial local a los 2–4 días de edad.
- Los pollitos se mantuvieron en lotes de 16–18 individuos en una sala acondicionada a 22 °C, con ciclos de luz de 14 horas y de oscuridad de 10 horas.
- Disponían de agua con suplementos vitamínicos y alimento (chick crumb) ad libitum. Se les proveía una lámpara de calor para permitirles termorregular.
- La recolección de datos se hizo entre los 3 y 7 días de vida de los pollitos.
3.2. Condiciones de prueba
Cada pollito fue trasladado a una sala de pruebas insonorizada, donde se ubicaba dentro de una caja de plástico (100 × 100 × 50 cm). Sobre la caja, a unos 50 cm de altura, se colocaba un micrófono (Sennheiser ME66) conectado a una grabadora (Marantz PMD661) configurada a 48 kHz.
- Condición “Isolated”: el espejo se colocaba de tal manera que la superficie reflectante quedaba bloqueada (no había reflejo).
- Condición “Mirror”: el espejo quedaba disponible para que el pollito viera su propio reflejo, simulando la presencia de un compañero.
En ambas condiciones, el pollito permanecía solo durante 30 minutos, período en el que se registraban sus vocalizaciones. Se utilizó un sistema de vigilancia en video para, en caso necesario, interrumpir la prueba si se detectaba un nivel de estrés desmedido.
3.3. Procesamiento de datos acústicos
Los archivos de audio se procesaron con el software Avisoft SASLab Pro (v. 5.2). Para evitar ruido de fondo, se aplicó un filtro de alta frecuencia (FIR) de 1 kHz en adelante. Se definió un umbral de detección automático de −40 dB para extraer las llamadas individuales (“calls”). Se eliminaron manualmente ruidos no vocales (por ejemplo, golpes o rasguños).
Se midieron parámetros específicos de cada llamada:
- Duración (tiempo de inicio a fin de la llamada).
- Intervalo entre llamadas consecutivas.
- Frecuencia máxima y frecuencia mínima (que incluyó la fundamental, F0).
- Frecuencia pico (donde se halla la mayor amplitud).
- Cambio en la frecuencia fundamental (diferencia entre la F0 al inicio y la F0 al final de la llamada).
- Entropía (mide el grado de pureza de la señal: 0 = tono puro; 1 = ruido blanco).
- Relación armónicos-ruido (HNR) (relación entre energía armónica y energía no armónica: valores más bajos = sonido más “rasposo” o ruidoso).
- RMS (Root Mean Square) (valor promedio de la amplitud, se asocia con la potencia sonora de la llamada).
Además, se calculó la tasa de llamadas por minuto (call rate), un índice convencional para capturar el nivel de angustia. Dado que parámetros como el intervalo entre llamadas podían correlacionarse con la tasa de llamadas, se gestionó dicha multicolinealidad mediante análisis estadísticos apropiados, incluyendo análisis de componentes principales (PCA).
4. Resultados principales
4.1. Tasa de llamadas (call rate)
- Isolated vs. Mirror: los pollitos sin espejo emitieron llamadas de angustia a un ritmo significativamente mayor que aquellos con espejo. Esto corrobora la idea de que el espejo ofrece un grado de consuelo o ilusión de compañía.
- Evolución en 30 minutos: en contraste con lo esperado de estudios previos, no se observó una clara transición hacia tasas de llamadas muy bajas que indicarían un estado depresivo. Si bien sí hubo una tendencia a la baja, nunca se redujo la tasa de llamadas a menos del 50 % de la inicial, criterio que definen otros autores como fase de “depresión”.
- Variabilidad individual: se detectó una gran variabilidad en la tasa de llamadas entre pollitos, lo cual puede atribuirse a factores genéticos (linaje), experiencia previa, peso corporal, condición fisiológica o rasgos de personalidad.
4.2. Parámetros acústicos dentro de las llamadas
Se llevó a cabo un análisis de componentes principales (PCA) con los parámetros medidos. Tres componentes (PC1, PC2, PC3) describieron la mayor parte de la variación en la señal acústica:
- PC1 (Harsh/Loud/Long)
- Relacionado con llamadas que son más largas, más ruidosas (alta entropía, menor HNR), y de mayor amplitud (RMS). Un puntaje alto en PC1 indica llamadas “ásperas”, fuertes y prolongadas.
- Se vio que los pollitos del grupo Isolated tenían puntajes más altos en PC1 que el grupo Mirror. Asimismo, cuando el ritmo de llamadas era elevado (indicando alta activación emocional), PC1 también era alto.
- PC2 (High Frequency)
- Describe llamadas con frecuencias pico y mínima más altas.
- Los pollitos más pesados tendían a emitir llamadas con menores frecuencias en general. Además, hubo una interacción de este componente con el tiempo de aislamiento en la condición Mirror: a medida que avanzaban los minutos, la frecuencia (PC2) iba aumentando.
- PC3 (Change in F0)
- Se asocia con la variación de la frecuencia fundamental a lo largo de la llamada, es decir, cuánto sube o baja la tonalidad del llamado desde que inicia hasta que termina.
- Se encontró una interacción entre la tasa de llamadas y la condición. En la condición Mirror, a mayor tasa de llamadas, mayor cambio de F0 en cada llamada, mientras que en la condición Isolated la relación era menos pronunciada.
En conjunto, estos hallazgos muestran que ciertas características (duración, amplitud, “aspereza” y frecuencia) se correlacionan con el nivel de activación emocional en pollitos. Estos resultados se alinean con hallazgos análogos en mamíferos, donde la alta activación suele llevar a vocalizaciones más potentes (más fuertes, altas en frecuencia, más “chillonas” o ruidosas).
5. Interpretación y discusión
5.1. Estado emocional y vocalizaciones en pollitos
Los investigadores partieron de la conocida “prueba de aislamiento social” que, en literatura previa, induce un patrón donde:
- Los primeros minutos presentan una alta tasa de llamadas (fase de ansiedad).
- Pasados 20–30 minutos, se esperaría una marcada disminución (fase de depresión).
Sin embargo, en este experimento, los pollitos nunca redujeron la tasa de llamadas más allá del 50 % de la inicial. Algunas explicaciones posibles:
- Duración más corta del ensayo (30 minutos vs. 120 minutos en otros estudios).
- Raza Legbar, distinta a las líneas genéticas empleadas en ensayos farmacológicos previos (W-36), que pudieron tener reacciones distintas.
- Ausencia de aislamiento concurrente: en estudios anteriores, varios pollitos eran aislados simultáneamente y podían oírse entre sí, lo que influía en la dinámica emocional (ansiedad “contagiada”).
- Variabilidad individual: se observó que algunos pollitos mantenían un ritmo de llamadas relativamente alto o mostraban fluctuaciones personales más grandes que otras.
A pesar de no observar la transición hacia una fase de “depresión”, sí se confirmó que el estado de mayor activación emocional se ve reflejado en los rasgos acústicos: llamadas más fuertes, más largas y con mayor ruido. El espejo jugó un papel atenuante, lo cual sugiere que, en contextos de granja, la posibilidad de ver a otros individuos (o simulacros de estos) puede reducir niveles de ansiedad en pollitos jóvenes.
5.2. Similitudes con mamíferos y otras aves
La fisiología vocal entre aves y mamíferos presenta mecanismos análogos de control muscular y neurológico. Bajo estados de alta activación del sistema nervioso autónomo y somático, aumentan la tensión y la variabilidad en los músculos vocales, generando cambios en la frecuencia y la pureza de las llamadas. Estudios en mamíferos (cerdos, ratas, primates, etc.) han demostrado que en situaciones de estrés las vocalizaciones suelen hacerse más estridentes y ricas en armónicos altos. Asimismo, en aves como los pinzones cebra (Taeniopygia guttata), se ha reportado un incremento de la frecuencia y la duración de sus llamadas de contacto bajo estrés. El presente trabajo con pollos domésticos refuerza la idea de un posible principio común en vertebrados vocales: a mayor stress (especialmente negativo), las vocalizaciones tienden a ser más intensas y menos puras.
5.3. Aplicaciones prácticas en avicultura y bienestar animal
- Monitoreo automático del bienestar:
- Los resultados sugieren que, más allá de contabilizar la tasa de llamadas, el análisis de las propiedades acústicas (p. ej., intensidad, entropía, frecuencia) podría servir para detectar niveles elevados de estrés.
- Sistemas de inteligencia artificial y procesamiento de señales sonoras ya se están explorando para monitorizar grandes lotes comerciales y alertar de situaciones de angustia (ej. hacinamiento, temperatura inadecuada, falta de alimento o agua).
- Diseños de alojamiento y enriquecimiento:
- La simple introducción de un espejo redujo significativamente la angustia en pollitos. En explotaciones comerciales, podría evaluarse el uso de espejos u otros elementos que simulen la presencia de compañeros.
- Para producciones a pequeña escala o proyectos de cría, esto puede ser especialmente útil cuando se aísla temporalmente a aves por motivos de sanidad o cuando se separan grupos.
- Selección genética y manejo individualizado:
- El hecho de que existan claras diferencias individuales y de raza sugiere que se podría llevar a cabo una selección genética enfocada en reducir la reactividad al aislamiento y, por ende, el estrés.
- Conocer qué líneas genéticas muestran menos vocalizaciones de pánico podría guiar prácticas de cría con fines de bienestar o incluso para experimentación con menor sufrimiento.
- Investigación adicional sobre el estado emocional:
- Aún no está claro qué rasgos de las vocalizaciones podrían diferenciar claramente estados negativos de baja activación (tristeza, desánimo) de estados negativos de alta activación (ansiedad, miedo).
- Comprender y medir mejor este estado emocional, negativo y positivo puede ayudar a implementar mejoras para generar entornos más enriquecidos y menos estresantes para las aves.
6. Limitaciones y propuestas de investigación futura
- Duración insuficiente para la fase depresiva:
Se recomienda replicar la prueba con un aislamiento mayor a 30 minutos (p. ej., 60–120 minutos), siempre y cuando sea éticamente viable, para ver si efectivamente se alcanza la transición a un estado de menor activación. - Efecto de la banda sonora social:
Sería interesante aislar a varios pollitos de forma simultánea, permitiendo que se escuchen pero sin que se vean, para estudiar la dinámica de “contagio emocional” y el efecto en los parámetros de la llamada. - Comparaciones de distintas razas:
En la práctica comercial, se trabajan diversas estirpes de pollos (de engorde, de postura, estirpes autóctonas, etc.). Cada una puede mostrar variaciones en su reactividad al aislamiento y en sus vocalizaciones. Conocer estas diferencias es valioso para un bienestar de precisión. - Mediciones fisiológicas:
Complementar la información acústica con indicadores fisiológicos (niveles de corticosterona, frecuencia cardiaca, temperatura superficial) podría robustecer la interpretación sobre la relación entre las vocalizaciones y el estrés. - Estado emocional positivo:
Explorar vocalizaciones vinculadas al confort y estados emocionales positivos (p. ej., al recibir alimento, al acicalarse en grupo) ayudaría a establecer si existen marcadores específicos en frecuencia o estructura que indiquen placer o satisfacción.
7. Conclusiones generales y su importancia para el campo avícola
El estudio mostró que:
- La presencia de un espejo reduce la angustia en pollitos, reflejada en menores tasas de llamadas y en llamadas menos “ásperas” y de menor frecuencia.
- La alta activación emocional se asocia con llamadas más largas, fuertes y con mayor componente de ruido; un patrón coincidente con lo observado en mamíferos y otras aves.
- No se alcanzó un estado de “depresión” en los 30 minutos de aislamiento, lo que sugiere que el diseño experimental y la raza podrían condicionar la manifestación de este estado.
Estos hallazgos corroboran la premisa de que existe un mecanismo compartido (a nivel fisiológico y neurológico) que vincula el estrés con cambios en la estructura de la vocalización en diversas especies de vertebrados.
Para la industria avícola, monitorizar la vocalización en lotes comerciales de miles de pollitos—y analizar, además de la cantidad de llamadas, su calidad acústica—puede convertirse en una herramienta estratégica de bienestar animal y producción sostenible. La detección temprana de estados de estrés permitiría realizar intervenciones (ajuste de densidad, temperatura, ventilación, iluminación, etc.) antes de que surjan pérdidas productivas o problemas sanitarios.
Además, la posibilidad de incorporar espejos u otros dispositivos que “simulen” compañía en los casos en que algunas aves deban aislarse (por ejemplo, en la transición a gallineros nuevos, cuarentenas o procesos veterinarios) podría reducir notablemente el estrés y sus consecuencias negativas en la salud aviar.
8. Recomendaciones finales para granjeros y veterinarios
- Observar y escuchar activamente a los pollitos:
- Una tasa de llamadas inusualmente alta, o llamadas más “chillonas” y prolongadas, suele indicar un problema de manejo o un estrés agudo (falta de calor, falta de alimento/agua, problemas de salud, aislamiento excesivo).
- Evaluar el uso de espejos u otros recursos “sociales”:
- En crianzas a pequeña escala, colocar espejos puede reducir la ansiedad si en algún momento un ave debe permanecer separada del grupo.
- En grandes explotaciones, el uso extensivo de espejos no es práctico, pero sí podría implementarse como prueba piloto en áreas donde se ubican aves vulnerables o en cuarentena.
- Mantener condiciones ambientales adecuadas:
- Una temperatura inadecuada o una mala ventilación se reflejan rápidamente en un aumento de las llamadas de angustia; en estos casos, la corrección inmediata del ambiente suele reducir el estrés.
- Implementar tecnología de monitoreo sonoro:
- Cada vez más, se dispone de sistemas de análisis de sonido basados en inteligencia artificial, capaces de reconocer picos de estrés en el “paisaje sonoro” de un galpón. Estos sistemas pueden notificar al productor en tiempo real, brindando la oportunidad de intervenir antes de que la situación se agrave.
- Colaborar con veterinarios e investigadores:
- Ante dudas sobre interpretaciones del comportamiento vocal y su relación con enfermedades o condiciones de manejo, es valioso solicitar la asesoría de un veterinario especialista en aves y, si es posible, de etólogos o científicos dedicados al comportamiento aviar.
- Apostar por la innovación:
- Los hallazgos sobre la “entropía” de las llamadas y la “aspereza” del sonido son oportunidades de desarrollar algoritmos específicos para la avicultura que distingan los diferentes niveles de sufrimiento o alerta.
- Experiencias en granjas piloto que combinen esta medición acústica con registro de parámetros ambientales (temperatura, humedad, niveles de amoníaco) y datos de salud (mortalidad, peso, consumo de alimento) podrían ayudar a perfeccionar protocolos de bienestar.
9. Perspectivas de futuro
La línea de investigación que analiza las vocalizaciones aviares en contextos emocionales apenas comienza a ampliarse. Este estudio puntual da un paso más al evidenciar patrones de “angustia” en pollitos que coinciden en gran medida con lo que se ha documentado en mamíferos. Quedan aún muchas incógnitas:
- ¿Podemos definir con claridad parámetros de la llamada que indiquen estados positivos en pollitos?
- ¿Existen formas de modular la vocalización mediante enriquecimientos sensoriales, más allá del espejo (por ejemplo, sonidos grabados de otros pollos, música, dispositivos luminosos, etc.)?
- ¿Cómo interactúan factores como el sexo del pollito, la jerarquía social y el día de vida con la manera en que vocalizan cuando están estresados?
Dado el alto valor económico y social de la producción avícola, responder a estas preguntas podría traducirse en beneficios tanto para el rendimiento zootécnico (por reducción de mortalidad y mejora en la salud) como para la ética de la cría (eliminación de sufrimiento evitable). Del mismo modo, en la investigación básica, la cría de pollitos resulta un modelo accesible para estudiar bases neurofisiológicas del estrés y los estados emocionales.
10. Conclusión
Este estudio demuestra la importancia de prestar atención detallada no solo a cuántas veces llaman los pollitos cuando están estresados, sino cómo llaman: la duración, el timbre o “aspereza”, el volumen y las frecuencias empleadas reflejan con precisión su nivel de ansiedad. Al compararse dos condiciones (aislamiento total vs. aislamiento con espejo), se confirmó que tener un espejo aminora el estrés, reduciendo tanto la tasa como la “intensidad” acústica de las llamadas.
Para granjeros, empresarios avícolas y veterinarios, estos hallazgos subrayan la utilidad potencial de la bioacústica como herramienta de monitoreo del bienestar aviar. Asimismo, se abre una ventana para que en el futuro se use la monitorización automática de sonidos en granjas industriales, con sistemas que reconozcan patrones de angustia. Esto permitiría intervenciones tempranas, con el consecuente impacto positivo en productividad, rentabilidad y—lo que es más importante—en la calidad de vida de las aves.
En definitiva, el trabajo pone de manifiesto la necesidad de seguir investigando cómo las vocalizaciones de los pollitos (y de las aves en general) pueden ayudarnos a comprender su estado emocional y ajustar prácticas de manejo más humanitarias y eficaces. Tal y como sucede en mamíferos, los principios fisiológicos que unen emociones y producción de sonido resultan ser un rasgo evolucionado de forma relativamente uniforme. Conocerlos y aplicarlos correctamente podría marcar un antes y un después en la manera de entender el bienestar animal en la avicultura moderna.
Fuente:
-. Do I sound anxious? Emotional arousal is linked to changes in vocalisations in domestic chicks (Gallus gallus dom.),Applied Animal Behaviour Science, Volume 277, 2024, 106359, ISSN 0168-1591
Sarah A. Collins, Katherine Herborn, Kenneth J. Sufka, Lucy Asher, Ben Brilot,
Para saber más:
-. Bioacústica aplicada a la avicultura en NeXusAvicultura.com