Tactile stimulation and welfare in Nile tilapia: effects on stress, aggressiveness and cognitive ability

Abstract

A estimulação táctil (ET) é um estímulo mecânico aplicado no corpo de um animal, como, por exemplo, massagens e toques manuais. Ela pode diminuir o estresse e estimular efeitos positivos que aumentam o bem-estar em humanos e outros animais. A aplicação de ET corporal reduz o estresse em mamíferos e peixes, sendo uma forma adequada de enriquecimento para esses animais. Sabemos que a condição de criação de peixes pode promover estresse, particularmente devido à alta densidade de lotação, captura com rede e estresse social. Se o estresse permanece por um tempo prolongado ele se torna crônico (distresse), pois tem como consequência a liberação constante de glicocorticoides, que vai gerar prejuízos no crescimento, na reprodução, além da diminuição da neurogênese, com consequentes efeitos sobre a habilidade cognitiva. Nesse contexto, a ET é eficiente em reduzir o estresse em um peixe marinho. Além disso, em um estudo anterior, observamos que a ET reduz a agressividade em machos de tilápia-do-nilo, porém sem reduzir o cortisol, indicando que mais estudos são necessários para melhor compreender ou afirmar se há um efeito positivo da ET sobre o estresse em peixes territoriais. Recentemente também demonstramos que a ET para tilápia-do-nilo não é aversiva e que os peixes buscam por ela mesmo precisando atravessar uma rota aversiva. Dessa forma, algumas hipóteses foram levantadas: 1. ET diminui mais rapidamente o estresse causado pelo confinamento em tilápia-do-nilo do que peixes sem ET; 2. ET reduz o estresse social em grupos de tilápia-do-nilo comparado com grupos sem ET; 3. ET melhora a capacidade cognitiva de tilápia-do-nilo comparado a peixes sem ET. Assim, delineamos três estudos para testar essas hipóteses na tilápia-do-nilo, Oreochromis niloticus, um peixe territorial amplamente utilizado na piscicultura mundial. Utilizamos um estimulador táctil que contém cerdas de silicone, que promovem a ET corporal nos peixes. No primeiro estudo, testamos se a ET diminui mais rapidamente o estresse provocado pelo confinamento em tilápia-do-nilo; no segundo, testamos o efeito da ET sobre a agressividade, o estresse e o crescimento em grupos de tilápia-do-nilo; e no terceiro testamos se a ET melhora a habilidade cognitiva de tilápia-do-nilo. Concluímos que a ET reduz a agressividade e promove maior crescimento em grupos de tilápia-do-nilo. Além disso, melhora a aprendizagem em tilápias-do-nilo isoladas. Entretanto, a TS não diminui o estresse tanto em tilápias-do-nilo isoladas ou agrupadas. Esses efeitos positivos na agressividade, crescimento e aprendizagem nos permitem inferir que a ET corporal promove estados positivos e aumenta o bem-estar nessa espécie. Assim, a estimulação táctil pode ser uma estratégia para melhorar o bem-estar de peixes em condição de aquicultura.

Tactile stimulation (TS) is a mechanical stimulus applied to an animal's body, such as massages and manual touches. It can decrease stress and stimulate positive effects that increase welfare in humans and other animals. The application of body TS reduces stress in mammals and fish, being an appropriate form of enrichment for these animals. We know that fish farming conditions can promote stress, particularly due to high stocking density, netting and social stress. If stress lasts for a long time, it becomes chronic (distress), as it results in the constant release of glucocorticoids, which will cause damage to growth and reproduction, in addition to a decrease in neurogenesis, with consequent effects on cognitive ability. In this context, TS is efficient in reducing stress in a marine fish. Furthermore, in a previous study, we observed that TS reduces aggression in male Nile tilapia, but without reducing cortisol, indicating that more studies are needed to better understand or affirm whether there is a positive effect of TS on stress in territorial fish. Recently, we have demonstrated that TS for Nile tilapia is non-aversive and that fish search for TS even though they need to cross an aversive route to reach it. Thus, some hypotheses were raised: 1. ET reduces the stress caused by confinement in Nile tilapia more quickly than fish without ET; 2. ET reduces social stress in Nile tilapia groups compared to groups without ET; 3. ET improves cognitive ability of Nile tilapia compared to fish without ET. We designed three studies to test these hypotheses in Nile tilapia, Oreochromis niloticus, a territorial fish widely used in fish farming worldwide. We used a TS device that contains silicone bristles to promote body TS for fish. In the first study, we tested whether TS reduces more rapidly the stress caused by confinement in Nile tilapia. In the second, we tested the effect of TS on aggression, stress and growth in Nile tilapia groups. And in the third, we tested whether TS improves the cognitive ability of Nile tilapia. We conclude that TS reduces aggressiveness and promotes higher growth in Nile tilapia groups. It also improves learning in isolated fish. However, TS did not decrease stress in either isolated or grouped Nile tilapia. These positive effects on aggression, growth and learning allow us to infer that TS promotes positive states and increases welfare in this species. Thus, TS can be a strategy to improve the welfare of fish in aquaculture conditions.