Name: Présentation de Clicker Training comme un enrichissement cognitif pour souris de laboratoire (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-03-06T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 33 s
Description: Découvrez le clicker training comme enrichissement cognitif pour souris de laboratoire. Cette méthode de renforcement positif réduit le stress et améliore le bien-être animal dans les installations de recherche.

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Ce travail a été soutenu par le Centre de recherche translationnelle sur les animaux du Centre médical universitaire de l’Université Johannes Gutenberg-Mayence. Les auteurs sont très reconnaissants à Thomas Wacker pour son soutien technique.

Déclaration d&#39;éthique: La manipulation des souris et les procédures expérimentales ont été menées conformément aux niveaux européen, national et directives institutionnelles pour les soins aux animaux. NOTE: Le protocole comprend cinq jours d&#39;interventions (du lundi au vendredi), avec des pauses sur le week-end (samedi et dimanche). Le protocole peut être facilement adapté pour répondre aux besoins spécifiques. 1. Déterminer une récompense Convient seconde Reinforcer REMARQUE: Utilisez des récompenses alimentaires, tels que les aliments emballés sous vide ou l&#39;alimentation animale qui répond aux normes de sécurité alimentaire. Par exemple, différents types de noix, chocolat, ours gommeux, ou les fruits secs sont adaptés. <ol><li> Insérez une petite boîte de Pétri avec différentes récompenses alimentaires (morceaux de 0,5 cm 3) dans la maison-cage (Figure 1). </li><li> Au bout de 10 min, vérifier les restes. </li><li> Si toutes les récompenses sont consommés au bout de 10 min, de raccourcir le laps de temps jusqu&#39;à ce qu&#39;une préférence peut être estimée. </li><li> Aux jours 4 et 5 (par exemple, Thursday et vendredi), ajouter de petites quantités de ( «gagnant») récompense préféré à la maison-cage pour établir une affectation de toutes les souris dans la cage à la récompense. </li><li> Si les souris ne sont pas habitués à des tunnels de souris, ajoutez un tunnel à la cage (au moins 2 jours avant le début de la formation, par exemple, le week - end). </li><li> Répétez les étapes 1.2 à 1.4 sur 3 jours consécutifs (par exemple, du lundi au mercredi). </li></ol> 2. Formation de Clicker <ol><li> Les préparatifs de chaque session de formation NOTE: Chaque fois qu&#39;une souris doit être soulevée dans ce protocole, le soulever d&#39;une manière calme et douce. Mettez une main sous la souris pour le soulever. Pendant les premiers temps, les souris pourrait être agité, mais le processus d&#39;habituation sera terminée après plusieurs jours. Si cette étape crée des difficultés, il est utile de se référer au protocole de &quot;ventouses sur la main ouverte&quot; 28. <ol><li> Préparer une cage avec du matériel de literie. </li><li> Transfer la cage de la souris en cours de formation dans un endroit calme. </li><li> Préparer la récompense et ont une minuterie et la combinaison de bâton clicker / cible prête. NOTE: Si les souris sont habitués à la manipulation et ont déjà une relation de confiance avec l&#39;expérimentateur, les souris peuvent être nourris à la main. Dans le cas contraire, la récompense attacher à un bâton ou une pince d&#39;une manière telle que les souris peuvent garder une certaine distance de l&#39;expérimentateur. </li><li> Enlevez tous les objets de la maison-cage, qui sert maintenant de la zone de formation (par exemple, les maisons de souris, matériel de nid-construction, etc.). </li><li> Transférer les compagnons de cage dans une cage préparée. </li></ol></li><li> Règles générales applicables à toutes les séances de formation NOTE: Les règles générales suivantes sont valables pour toutes les sessions et ne seront pas mentionnées à nouveau à travers le protocole. <ol><li> Former chaque souris pendant 5 min. Alternez entre 30 s et 15 s formation-périodes de pause. </li><li> Laissez la souris ronger la récompense plus d&#39;une seconde. Ensuite, prenez le bâton (avec la récompense) hors de la cage. </li><li> Exécuter le schéma suivant de récompenser: 1 - 10 représentations de comportement: récompenser chaque fois. 11-21 performance de comportement: récompense chaque seconde fois. De 22 performances de comportement: récompenser chaque troisième fois. </li><li> Après 4 min de la formation, la prochaine exécution du comportement souhaité est renforcé par une récompense de jackpot. Laissez la souris à ronger à la récompense alimentaire trois fois plus longtemps qu&#39;auparavant. </li></ol></li><li> Session de formation Jour 1: «Lier le renforçateur secondaire avec la récompense de la nourriture&quot; <ol><li> Réglez la minuterie à 5 min, appuyez sur Start, et ajoutez le tunnel de la souris à la maison-cage. REMARQUE: Tirez parti des thigmotaxis innées de souris et placez le tunnel près d&#39;un mur (Figure 2). Pour les premières séances, cela va augmenter la probabilité de la souris entrant dans le tunnel. </li><li> Attendez jusqu&#39;à ce que la souris inspecte le tunnel. Dès que le nymee entre dans le tunnel, cliquez et présente la récompense à la fin du tunnel. </li><li> Laissez l&#39;alimentation de la souris sur la récompense alors qu&#39;il était assis dans le tunnel. </li><li> Cliquez en continu pendant 15 s alors que la souris est assis dans le tunnel. </li><li> Dès que la souris quitte le tunnel, retournez à l&#39;étape 3.2. </li></ol></li><li> Jours de la session de formation 2-5: &quot;Courir à travers un tunnel&quot; <ol><li> Réglez la minuterie à 5 min, appuyez sur Start, et ajoutez le tunnel de la souris à la maison-cage. </li><li> Dès que la souris entre dans le tunnel, cliquez et présenter la récompense à la fin du tunnel. </li><li> Tant que la souris se trouve dans le tunnel, cliquez et présenter immédiatement la récompense de la même manière. </li><li> Répétez cette opération pour les 30 prochaines s, puis une pause de 15 s pour prendre le tunnel hors de la cage. </li><li> Ajouter le tunnel à nouveau et cliquez immédiatement lorsque la souris rentre dans le tunnel. </li><li> Présenter la récompense à la fin du tunnel. </li><li> Laisser la souris à ronger jusqu&#39;à 1 s. </li&gt; <li> Otez la récompense. </li><li> Dès que le démarrage de souris re-entrer dans le tunnel par lui - même, présente la récompense en face de l&#39;extrémité du tunnel (figure 3). </li></ol></li><li> Session de formation la semaine 2: &quot;A la suite d&#39;un bâton de cible&quot; <ol><li> Réglez la minuterie à 5 min, appuyez sur Start, et placez le globe à la fin du bâton de cible dans la cage. </li><li> Dès que la souris montre de l&#39; intérêt dans le monde, cliquez sur et présenter la récompense à côté du globe (figures 4 et 5). </li><li> Récompensez la souris seulement après qu&#39;il touche le globe avec son nez. </li><li> Lorsque la souris est liée l&#39;action effectuée à la récompense, changer la position du globe au cours de la session de formation (figure 6). </li><li> Attendez que la souris pour relever ce dernier défi. </li><li> Placez le globe dans la cage. </li><li> Peu de temps avant que la souris en contact avec le globe, lentement et avec précaution changer la position du globe par 1 cm. </li&gt; <li> Cliquez et récompenser si la souris a franchi la distance et touche le monde entier. </li><li> Répétez cette procédure jusqu&#39;à ce que la souris suit de manière fiable. </li><li> Lentement étendre la distance de la souris doit traverser. </li></ol></li><li> Session de formation la semaine 3: &quot;Après la cible de bâton dans la main de l&#39;expérimentateur&quot; <ol><li> Placez une main dans la cage de la formation tout en maintenant la combinaison de bâton clicker / cible et la récompense avec l&#39;autre main. </li><li> Réglez la minuterie à 5 min, appuyez sur Start, et placez le globe à la fin du bâton cible à côté de la main. </li><li> Dès que la souris montre de l&#39;intérêt dans le monde, cliquez sur et présenter la récompense à côté du globe. </li><li> Dès que la souris a relevé ce défi, déplacer les globe plusieurs étapes plus proche de la main. </li><li> Placez le globe sur la paume de la main. Cliquez et récompenser alors que la souris est assis sur la paume de la main (figure 7). </li></ol></li></ol>

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

La mise en œuvre effective du protocole de formation de clicker avec une cohorte de 12 BALB / c des souris consanguines de chaque sexe avéré être simple. Des études antérieures ont confirmé l&#39;efficacité de la formation de clicker avec plusieurs espèces, et nous avons étendu ce à des souris. Comme les souris sont les mammifères les plus bas développés chez les animaux de laboratoire, leurs capacités sont souvent sous-estimés. Par conséquent, l&#39;aspect le plus surprenant des données est que le succès de la formatio...

Le développement de nouvelles stratégies de raffinement pour les souris de laboratoire est une tâche difficile qui contribue à la réalisation des 3R (remplacement, réduction et raffinement) de la science des animaux de laboratoire 1. Les améliorations dans le domaine de raffinement peuvent en outre contribuer au bien-être des millions d&#39;animaux qui sont utilisés à des fins expérimentales. Par conséquent, des recherches intensives sont nécessaires dans ce domaine. Ceci est aussi un objectif défini de la directive 2010/63 de l&#39;Union européenne. Directive 2010/63 / UE souligne que l&#39;expérience de vie des animaux de laboratoire doit être amélioré et que « les établissements doivent mettre en place des programmes d&#39;acclimatation et de formation appropriés pour les animaux, les procédures et la durée du projet&quot; (article 3.7) 2. Les animaux de laboratoire peuvent éprouver de nombreuses situations stressantes pendant qu&#39;ils sont gardés et élevés pour des expériences. En général, l&#39;interaction entre le travailsouris toires et les personnes responsables sont plutôt limitées. Par conséquent, une relation de confiance ne peut pas se développer. Cela peut provoquer une anxiété accrue et le stress en réaction à la manipulation, ce qui est préjudiciable au comportement et à la physiologie, et par conséquent, le bien-être, des animaux 3, 4, 5, 6. En outre, régulièrement en œuvre des procédures de laboratoire comme la manipulation générale, de retenue et de sang ou de prélèvement de tissu peut provoquer des réactions de stress, qui peuvent être examinés par la mesure de différents paramètres, tels que les hormones ou le comportement 7, 8 stress. Il a été démontré que les programmes de traitement peuvent efficacement réduire l&#39;anxiété vers l&#39;investigateur chez les rongeurs de laboratoire , 9, 10, 11. programmes de manutention peuvent donc améliorer les animaux »conditions et pourraient contribuer considérablement au bien - être des animaux 5. Le but de cette étude est d&#39;introduire une formation de renforcement positif pour les souris comme un programme de traitement spécifique. la formation de renforcement positif est une forme de conditionnement opérant qui donne à l&#39;enquêteur un moyen de façonner le comportement des animaux. Lorsque l&#39;animal effectue un comportement désiré, elle est suivie d&#39;une impulsion positive (ici, une récompense alimentaire). L&#39;intention est que l&#39;animal relie la récompense au comportement respectif. Clicker training est une forme de formation de renforcement positif en utilisant un renforçateur secondaire conditionné, le &quot;clic&quot; sonore d&#39;un clicker, et a été prouvé pour renforcer un comportement spécifique 12. Plus précisément, le son du clic sert comme un «pont de temps&quot; entre le comportement et la prochaine récompense 13. Le formateur clique précisément lorsque l&#39;animal effectue le désirécomportement, sans aucun temps retarder 14, et présente ensuite la récompense alimentaire. Cela renforce le comportement récompensé, qui sera effectuée avec une fréquence plus élevée. Clicker training est largement utilisé avec des animaux de compagnie et a fait son chemin dans la science des animaux de laboratoire, où il a été mis en œuvre avec succès avec des primates non humains 13, 15, 16. Comme les souris apprennent assez rapidement en cas de contestation des paradigmes de conditionnement opérant, l&#39;introduction d&#39;un second renforçateur ne devrait pas surmener leurs capacités cognitives 5, 17, 18, 19. En introduisant la formation de clicker pour la tenue de souris, nous permettons à des souris à l&#39;expérience d&#39;enrichissement cognitif. La conception de l&#39;enrichissement cognitif doit permettre aux souris d&#39;utiliser leurs aptitudes cognitives pour Sølvproblèmes de e et de prendre le contrôle de leur environnement 20, 21. Plusieurs études avec différentes espèces démontrent l&#39;impact positif de l&#39; enrichissement cognitif sur le bien - être des animaux en captivité 22, 23, 24. Renforcer la capacité des animaux à affronter avec succès les défis environnementaux contribue à leur bien-être 25, 26. En outre, si les animaux subissent de faibles niveaux de stress au cours de leur vie, ils sont moins enclins à développer des stratégies d&#39;adaptation néfastes lorsqu&#39;ils sont confrontés à des facteurs de stress qui se produisent dans la recherche biomédicale. Ainsi, la mise en œuvre cohérente de l&#39;enrichissement cognitif peut contribuer à une homogénéisation des phénotypes des sujets. Cela contribuera au principe des 3R de réduction, car elle peut réduire le nombre de sujets nécessairespour répondre aux exigences statistiques 27. En développant un protocole fiable qui peut être facilement intégré dans la routine quotidienne de garder des souris de laboratoire, nous pouvons améliorer considérablement leur expérience de vie du bien-être.

<table><tbody><tr><td>Couvercle pour boîtier ouvert</td><td>Tecniplast</td><td>GM500LID117</td><td></td></tr><tr><td>SealSAfe Plus top pour boîtier ouvert</td><td>Tecniplast</td><td>GM500400SU</td><td></td></tr><tr><td>Type II long, cages supérieures filtrantes</td><td>Tecniplast</td><td>GM500PFSPC</td><td></td></tr><tr><td>Aspen Matériau de litière&nbsp ;</td><td>Laboratoire & Vet Service GmbH</td><td>H0234-300</td><td>Enrichissement de l’environnement</td></tr><tr><td>Polycarbonate rouge Maison de souris</td><td>Tecniplast</td><td>ACRE011</td><td>Enrichissement de l’environnement</td></tr><tr><td>Papiers de soie</td><td>Tork, SCA Hygiene Products GmbH</td><td>290179</td><td>Enrichissement de l’environnement</td></tr><tr><td>Alimentation - ssniff M-H Extrudat</td><td>ssniff</td><td>V1126-000</td><td>ad libitum</td></tr><tr><td>Target Stick avec Clicker</td><td>Trixie</td><td>2282</td><td></td></tr><tr><td>Tube en PVC (tunnels)&nbsp ;</td><td>Thyssen Krupp</td><td>RTPVCU04003005</td><td></td></tr><tr><td>Chocolat blanc/ crème</td><td></td><td></td> au chocolat blanc <td>L’entreprise n’a pas d’importance, de préférence de qualité biologique</td></tr><tr><td>Forceps</td><td>FineScienceTools</td><td>e.g. 11150-10</td><td>Ou tout autre outil pour fixer le chocolat</td></tr><tr><td>Prism Version 6.0 pour Windows&nbsp ;</td><td>Logiciel</td><td></td><td></td> GraphPad</tr></tbody></table>

présentation de clicker training comme un enrichissement cognitif pour souris de laboratoire

Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice

L’établissement de nouvelles stratégies de raffinement en science des animaux de laboratoire est un objectif central pour répondre aux exigences de la directive 2010/63/UE. Des recherches antérieures ont déterminé un impact profond des protocoles de manipulation douce sur le bien-être des souris de laboratoire. En introduisant l’entraînement au clicker dans l’élevage des souris, non seulement nous favorisons le traitement amiable des souris, mais nous leur permettons également de faire l’expérience d’un enrichissement cognitif. L’entraînement au clicker est une forme d’entraînement par renforcement positif à l’aide d’un renforçateur secondaire conditionné, le son du « clic » d’un clicker, qui sert de pont temporel entre le comportement renforcé et une récompense à venir. La mise en œuvre efficace du protocole d’entraînement au clicker avec une cohorte de 12 souris consanguines BALB/c de chaque sexe s’est avérée simple. Les souris ont appris assez rapidement lorsqu’elles ont été mises au défi de relever les tâches du protocole d’entraînement au clicker, et presque toutes les souris entraînées ont surmonté les défis qui leur ont été présentés (100 % des souris femelles et 83 % des souris mâles). Cette étude a identifié que l’entraînement au clicker pour les souris est fortement corrélé à une réduction de la peur chez les souris lors des interactions homme-souris, comme le montre la réduction des comportements liés à l’anxiété (par exemple, la défécation, la vocalisation et la miction) et la diminution des comportements de type dépressif (par exemple, flotter). En développant un protocole fiable qui peut être facilement intégré dans la routine quotidienne de l’élevage des souris de laboratoire, l’expérience du bien-être des souris au cours de la vie peut être considérablement améliorée.

La première et aussi l&#39;une des étapes les plus importantes a été la détermination d&#39;une récompense alimentaire appropriée. Par conséquent, les souris ont été proposés différents types de noix, une solution de sucre, de la confiture, et différents types de chocolat dans une boîte de Pétri (Figure 1). Dans notre expérience, les souris ont montré une préférence évidente pour le chocolat blanc. Par conséquent, nous avons utilisé le chocolat blanc pour tous les autres...

Le développement de nouvelles stratégies de raffinement pour les souris de laboratoire est une tâche difficile qui contribue à la réalisation du principe des 3R. Ce protocole introduit l’entraînement au clicker en tant que programme d’enrichissement cognitif pour les souris de laboratoire.

Présentation de Clicker Training comme un enrichissement cognitif pour souris de laboratoire

Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous ...

L'objectif général de cette étude est d'établir un programme d'entraînement par renforcement positif pour les souris en tant que méthode de manipulation spécifique. Cette méthode permet de répondre à des questions essentielles dans le domaine émergent des stratégies d'affinement pour les souris de laboratoire, telles que la réduction des niveaux de stress lors de l'élevage et de la réalisation d'expériences. Le principal avantage de cette technique est qu'elle peut être adaptée à diverses finalités et qu'elle contribue à améliorer le bien-être des souris de laboratoire.L'idée de cette méthode nous est d'abord venue lorsque nous avons réfléchi à des alternatives ergonomiques pour transférer des souris entre cages sans les toucher. La démonstration visuelle de cette méthode est essentielle, car la technique est difficile à apprendre étant donné que le moment opportun et la manipulation globale des souris sont cruciaux. Avant de commencer l'expérience, transférez la cage d'origine vers un environnement calme.Ensuite, retirez tous les objets de la cage d'habitation pour l'utiliser comme zone d'entraînement. Puis transférez les compagnons de cage hors de la cage d'habitation, en ne laissant qu'une seule souris d'entraînement. Pour commencer l'entraînement, réglez le minuteur sur cinq minutes et appuyez sur démarrer.Ajouter le tunnel pour souris à la cage d'habitation près d'un mur. Attendre ensuite que la souris inspecte le tunnel. Dès que la souris entre dans le tunnel, cliquer et présenter la récompense à l'extrémité du tunnel.Tandis que la souris reste assise et consomme la récompense dans le tunnel, cliquez brièvement pendant 15 secondes. Dès que la souris quitte le tunnel, répétez à nouveau la séance. Du deuxième au cinquième jour, réglez le minuteur sur cinq minutes.Appuyez sur démarrer et ajoutez le tunnel pour souris à la cage d'habitation. Dès que la souris entre dans le tunnel, cliquez et présentez la récompense à l'extrémité du tunnel. Répétez cela pendant les 30 secondes suivantes, puis faites une pause de 15 secondes pour retirer le tunnel de la cage.Ensuite, ajoutez à nouveau le tunnel et cliquez immédiatement lorsque la souris réentre dans le tunnel. Présentez la récompense à l'extrémité du tunnel et laissez la souris la mâchonner pendant une durée maximale d'une seconde. Retirez ensuite la récompense.Enfin, dès que la souris commence à réintégrer le tunnel par elle-même, présentez la récompense devant l'extrémité du tunnel. Pendant la deuxième semaine, commencez par régler le minuteur sur cinq minutes. Appuyez sur démarrer et placez la sphère à l'extrémité du bâton cible dans la cage.Dès que la souris touche le globe avec son museau, cliquez et présentez la récompense à côté du globe. Une fois que la souris a établi un lien entre l'action effectuée et la récompense, changez la position du globe pendant la séance d'entraînement. Récompensez la souris après qu'elle a touché le globe avec son museau dans la nouvelle position.Placez ensuite le globe dans la cage et, peu de temps avant que la souris ne touche le globe, modifiez lentement et soigneusement la position du globe d'un centimètre. Cliquez et récompensez si la souris a parcouru la distance et touche le globe. Augmentez progressivement la distance que la souris doit franchir et répétez cette procédure jusqu'à ce que la souris suive de manière fiable.Pendant la troisième semaine, commencez par placer une main dans la cage d'entraînement tout en tenant, de l'autre main, la combinaison de bâtonnette de ciblage et de récompense. Réglez le minuteur sur cinq minutes. Appuyez sur démarrer et placez la sphère à l'extrémité de la bâtonnette de ciblage à côté de la main.Dès que la souris manifeste de l'intérêt pour la sphère, cliquez et présentez la récompense à côté de la sphère. Enfin, placez la sphère sur la paume de la main. Ensuite, cliquez et récompensez pendant que la souris est assise sur la paume de la main.Après l'entraînement au clicker, la grande majorité des souris entraînées, toutes les souris femelles et 83 pour cent des souris mâles, ont suivi le bâton cible. Les souris femelles ont montré une motivation plus élevée à l'entraînement en général, exprimant le comportement respectif avec une fréquence plus élevée tout au long des séances d'entraînement. Les souris entraînées ont présenté une fréquence significativement plus faible de comportements liés à l'anxiété que les souris non entraînées.En outre, le comportement de flottement lié à la dépression observé lors du labyrinthe aquatique de Morris a été significativement réduit dans le groupe entraîné. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en trois à cinq minutes par souris et par jour, à condition d'être effectuée correctement. Lors de la réalisation de cette procédure, il est important de manipuler les souris avec douceur, calme et assurance.Après avoir suivi cette procédure, d'autres méthodes, comme apprendre aux souris à traverser un pont pour passer indépendamment dans une autre cage, peuvent être mises en œuvre afin d'améliorer les conditions de santé et d'hygiène dans les installations animales. Une fois développée, la méthode du clicker contribue à l'amélioration des pratiques, car elle peut être considérée comme une forme d'enrichissement cognitif. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la manière d'appliquer un entraînement par renforcement positif aux souris dans les installations de laboratoire.

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Présentation de Clicker Training comme un enrichissement cognitif pour souris de laboratoire

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