Landwirtschaftliche Nutztiere sind im Kontext der steigenden Automatisierung ihrer Haltungsumwelt zunehmend gefordert, Stimuli unterschiedlicher Reizqualitäten selbstständig zu diskriminieren (sensorische Fähigkeiten) und im Sinne operanter Konditionierungsprozesse adäquate Verhaltensantworten zu erlernen (kognitive Fähigkeiten).
Rinder sollen den Melkautomaten in bestimmten zeitlichen Abständen aufsuchen und nach dem Melken auch wieder verlassen, Schweine sollen ihre individuelle Futterration am Futterautomaten abholen ohne dass es zu einem gesteigerten Maß an agonistischen Interaktionen kommt und Kälber müssen ihre Milchration gleichmäßig über den Tag selbstständig am Tränkautomaten aufnehmen. In diesen sogenannten self-management Systemen haben die Tiere einerseits größere Freiheiten, was die Realisierung ihrer natürlichen Bedürfnisse angeht, andererseits werden aber auch größere Anforderungen an ihre kognitiven Fähigkeiten gestellt. Sie sind bei der Interaktion mit der Technik zunehmend gefordert, Reize in unterschiedlichen Bereichen zuverlässig zu unterscheiden (Formen, Farben, Geräusche, Artgenossen, Pfleger, zeitlich-räumliche Zusammenhänge) und adäquate Verhaltensantworten zu erlernen.
Dass Nutztiere solche Assoziationen dauerhaft etablieren können, wurde für verschiedene Arten und für verschiedene Stimuliklassen nachgewiesen. Ein generelles Paradigma der Lernforschung ist der Test von Einzeltieren innerhalb einer kontrollierten Lernumwelt. Arbeiten unserer Gruppe haben gezeigt, dass Zwergziegen auch in Gruppenlernversuchen visuelle Stimuli erfolgreich diskriminieren und spezifische Verhaltensantworten erlernen können.
Man kann davon ausgehen, dass das Erlernen einer Aufgabe im Sinne einer operanten Konditionierung zunächst einen Stressor für die Tiere darstellt. Die Quantifizierung der psychischen Belastung in verschiedenen Abschnitten von Lernvorgängen wurde bei Nutztieren bisher erst in wenigen Arbeiten untersucht. Außerdem können verschiedene externe Stressoren im Kontext von Haltung oder Management (Separation, Isolation, Umstallen, Neugruppierung) die kognitiven Fähigkeiten von Tieren negativ beeinflussen. So kann beispielsweise der mit der eigenen Stellung in einer sozialen Hierarchie verbundene psychosoziale Stress negative Auswirkungen auf das Lernvermögen von Tieren haben.
Bei Bewältigung entsprechender kognitiver Aufgaben kann sich aber auch eine Verbesserung der Haltungsumwelt der Tiere in Folge von Verhaltensanreicherung und kognitiver Stimulation ergeben. Das Tier erfährt zusätzliche Beschäftigung und Langeweile wird vermindert. Außerdem entsteht beim Tier das Gefühl der aktiven und erfolgreichen Kontrolle der eigenen Umwelt und dies kann zu verbessertem Wohlbefinden führen. In der Zootierhaltung werden Lernaufgaben schon seit längerer Zeit mit dem Ziel der Verbesserung der Haltungsbedingungen eingesetzt. Erste Arbeiten sprechen in diesem Zusammenhang von positivem Stress oder Eustress. Dieser scheint sich im Zusammenhang mit Futter insbesondere dann auszubilden, wenn Tiere belohnungsorientierte Situationen (Futter) antizipieren können bzw. etwas zur Erarbeitung von Futterressourcen aktiv beitragen können.