本方案介绍了一种通过响片训练实现大鼠笼具更换的方法。大鼠不仅可以通过直接训练学习目标行为，还能通过观察学习掌握该行为。实施这一快速且简便的方案，可能有助于改善啮齿类动物饲养设施中的福利与卫生状况。
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摘要
摘要
笼具清洁是一项常规的饲养管理操作，已知会引发实验大鼠的应激反应。由于应激可能对动物福利产生负面影响，并影响研究结果的可比性和可重复性，因此应尽可能减少或避免实验动物所经历的应激。此外，在更换笼具过程中，大鼠与动物饲养人员的直接接触存在卫生风险，因而可能对大鼠的福利和研究质量产生不利影响。
本方案旨在改进常规的换笼操作。为此，我们提出了一种可行的方案，使大鼠通过响片训练和观察学习，主动自愿地转移到清洁的笼子中。该训练有助于减少因换笼过程中的物理干扰和抓握操作所引起的压力，同时在训练阶段完成后，可减少实验动物与饲养人员之间的直接接触。
对大鼠实施点击器训练快速且简便。大鼠通常对训练表现出兴趣，并能高效地学会期望的行为，即通过管道更换笼子。即使未经直接训练，大鼠也能通过观察学习掌握该行为，因为在测试中，观察学习组有80%的大鼠成功完成了笼子更换。训练还有助于在训练者与动物之间建立信任关系。由于动物实验中卫生与动物福利均至关重要，本方案可能有助于提升高质量研究的实施水平。
引言
常规操作可能会引起实验动物的应激反应1,2,3,4。已有研究表明，更换笼具会增加大鼠的心血管参数和总体活动水平4,5,6。此类应激反应至少部分可能源于更换笼具过程中伴随的物理干扰和抓取操作，而非仅仅由于进入新的陌生环境2,4。尤为重要的是，应激对实验动物福利产生的负面影响7。此外，应激会引起动物行为及其他生理参数的变化，包括自主神经系统、神经内分泌系统和免疫系统的改变。因此，在高质量的动物实验研究中，应激常被视为导致实验结果出现意外偏差的潜在来源，应尽可能避免7,8。减少实验动物应激的方法之一是训练。对动物进行训练通常是实验动物管理中非常有用的工具，事实上也是欧盟指令2010/63/EU所要求的内容
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方案
大鼠的处理及实验操作均遵循欧洲、国家和机构关于动物护理的指南。
1. 适应性驯化与习惯化
注意：如果大鼠未经过运输，适应和习惯化时间可以缩短。对于无创性识别，可使用对皮肤友好的标记笔标记尾部。
- 第1周：适应期
注意：第一周应进行两次操作，分别在大鼠到达当天进行一次，第二次在到达后两天进行。- 在大鼠到达当天：
- 将大鼠以两只为一组转移至新的饲养笼中。同时转移部分原有的垫料和筑巢材料，以及一些它们熟悉的食物颗粒，以促进其对新环境的适应。
- 避免抓住大鼠尾巴将其提起。尽可能将一只手置于大鼠腹部下方或环绕其胸部，另一只手托住后肢以安全提起大鼠（图1）26。
- 在大鼠到达后的第二天：
- 打开大鼠的饲养笼，将手放入笼内，让大鼠嗅闻并探索手部。如果大鼠试图逃出笼子，可轻轻将其推回笼内。此操作持续四分钟。
- 如果大鼠表现出恐惧且未开始探索环境，则需每天重复该操作一次，直至大鼠开始主动探索。在此情况下，可能需要对响片（clicker）进行适应训练。
注意：大鼠会使用所有感官探索新事物，....
- 在大鼠到达当天：
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结果
训练在一组十只雌性Lister hooded（LD）大鼠中进行。另设一组十只未经训练但经过温和抓握处理的雌性LD大鼠作为对照组。温和抓握处理是指仅用手托住大鼠身体进行移动，而不抓其尾根部。为了评估观察学习的效果，我们增设了第三组十只雌性LD大鼠，该组大鼠未接受直接训练，但与受训大鼠同笼饲养，能够观察训练过程。所有大鼠均完成了适应性训练及抓握习惯化过程。训练内容包括通过一根金属管移动到新笼子中（图4）。当演示出目标行为时，给予奖励（图4）。每次训练均进行评估，并将训练结果分为三类：参与、未参与和探索性行为。受训大鼠总体上对训练表现出兴趣，同时也展现出强烈的新环境探索动机。尤其在训练初期，探索性行为尤为明显（图5）。仅经过三天训练后，大多数大鼠已表现出目标行为，能够通过金属管更换笼子（图5）。完成五天训练后，所有受训大鼠均能成功执行该行为（.......
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讨论
上述方案是我们先前所描述的实验小鼠响片训练方案的一种有益扩展应用10。该方案每天仅需数分钟，总计持续七周，包括适应、习惯化和响片训练阶段。为便于实施，本方案限定在工作日进行，每对大鼠的训练时间约为十分钟。尽管在大规模大鼠群体中建立该流程看似耗时，但如果动物将用于长期实验或作为种鼠，该方案长期来看有助于改善换笼操作。此外，在实验过程中减少干扰可提高实验结果的质量。需要说明的是，本方案中所有标注的时间均为建议值，可根据各实验室的具体需求进行调整。若动物学习速度较快，或大鼠已充分习惯化，训练时间可相应缩短。通常情况下，大鼠对训练表现出兴趣，仅需少数几次重复即可掌握目标行为"通过管道换笼"。即使未经直接训练，通过观察学习的大鼠中也有80%在测试时能够主动完成目标换笼行为。本文介绍了一种经过训练的换笼方法，因为换笼是动物饲养中频繁进行的常规操作，已知会对动物造成应激。这种应激至少部分源于换笼过程中的身体干扰2,4。训练使大鼠能够主动自愿地配合完成这一饲养操作。研究表明.......
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
作者非常感谢 Thomas Wacker 提供的技术支持。我们还感谢 Dr. Mirjam Roth 的大力支持。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 带点击器的目标棒 | Trixie | 2282 | |
| 金属管（Alu Flexrohr nw 100） | Rotheigner | 可在建材市场购得 | |
| 白巧克力/白巧克力奶油 | 公司品牌不限，建议选用有机品质 | ||
| Prism 6.0 for Mac | GraphPad Software |
参考文献
- Balcombe, J. P., Barnard, N. D., Sandusky, C. Laboratory routines cause animal stress. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 43 (6), 42-51 (2004).
- Sharp, J., Zammit, T., Azar, T., Lawson, D. Stress-like resp....
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