실험실 쥐에 대한인지 심화로 리모콘 교육 소개

본 연구의 전반적인 목표는 특정한 핸들링 프로그램으로서 마우스를 위한 정적 강화 훈련법을 확립하는 것입니다. 이 방법은 사육 및 실험 수행 시 스트레스 수준을 낮추는 방법과 같이, 실험실 마우스의 정밀화(refinement) 전략이라는 신흥 분야의 핵심 질문들에 답을 제시할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 다양한 목적에 맞게 수정이 가능하다는 점과 실험실 마우스의 복지 향상에 도움을 줄 수 있다는 점입니다.

우리는 마우스를 직접 만지지 않고 케이지 간에 이동시킬 수 있는 인체공학적 대안을 고민하던 중 처음으로 이 방법 아이디어를 얻었습니다. 마우스의 타이밍과 전반적인 핸들링이 매우 중요하여 기술 습득이 어렵기 때문에, 이 방법의 시각적 시연이 매우 중요합니다. 실험을 시작하기 전에 홈 케이지를 조용한 환경으로 옮기십시오.

그런 다음 홈 케이지를 훈련 구역으로 사용하기 위해 내부의 모든 물건을 제거합니다. 이후 홈 케이지에서 동료 마우스들을 옮겨 훈련 대상 마우스 한 마리만 남깁니다. 훈련을 시작하려면 타이머를 5분으로 설정하고 시작 버튼을 누릅니다.

마우스 홈 케이지의 벽면 근처에 마우스 터널을 배치합니다. 그런 다음 마우스가 터널을 조사할 때까지 기다립니다. 마우스가 터널에 진입하는 즉시, 클릭하여 터널 끝에 보상을 제공합니다.

마우스가 터널 안에서 보상을 먹으며 머무르는 동안 15초 동안 조심스럽게 클릭하십시오. 마우스가 터널을 벗어나는 즉시 세션을 다시 반복합니다. 2일차부터 5일차까지는 타이머를 5분으로 설정하십시오.

시작 버튼을 누르고 마우스 터널을 홈 케이지에 넣습니다. 마우스가 터널에 진입하는 즉시, 클릭하여 터널 끝에 보상을 제공합니다. 이 과정을 향후 30초 동안 반복한 다음, 15초 동안 휴지기를 가지며 터널을 케이지에서 꺼냅니다.

그런 다음 터널을 다시 추가하고, 생쥐가 터널에 다시 진입하는 즉시 클릭하십시오. 터널 끝에서 보상을 제공하고 생쥐가 최대 1초 동안 보상을 갉아먹게 합니다. 그 후 보상을 회수하십시오.

마지막으로, 생쥐가 스스로 터널에 다시 들어가기 시작하면 터널 끝 앞에 보상을 제시합니다. 2주 차에는 타이머를 5분으로 설정하는 것부터 시작하십시오. 시작 버튼을 누르고 케이지 내 표적 막대 끝에 구체를 놓습니다.

마우스가 코로 구체를 터치하는 즉시, 클릭하여 구체 옆에 보상을 제공하십시오. 마우스가 수행한 동작과 보상을 연결시키면, 훈련 세션 중에 구체의 위치를 변경하십시오. 마우스가 새로운 위치에서 구체를 코로 터치하면 보상을 제공하십시오.

다음으로 구체를 케이지 안에 넣고, 마우스가 구체에 닿기 직전에 구체의 위치를 1 cm 천천히 그리고 조심스럽게 변경합니다. 마우스가 해당 거리를 이동하여 구체에 닿으면 클릭하고 보상을 줍니다. 마우스가 이동해야 하는 거리를 천천히 늘려가며, 마우스가 안정적으로 따라올 때까지 이 절차를 반복합니다.

3주 차에는 한 손을 훈련 케이지 안에 넣고, 다른 손으로는 클릭커-타겟 스틱 조합과 보상을 잡는 것으로 시작합니다. 타이머를 5분으로 설정합니다. 시작 버튼을 누르고 타겟 스틱 끝에 달린 구체를 손 옆에 놓습니다.

마우스가 구체에 관심을 보이면 즉시 클릭하여 구체 옆에 보상을 제공합니다. 마지막으로, 구체를 손바닥 위에 놓습니다. 그 다음 마우스가 손바닥 위에 앉아 있는 동안 클릭하여 보상을 제공합니다.

클리커 훈련 후, 훈련된 마우스의 대다수(암컷 마우스 전체 및 수컷 마우스의 83%)가 타겟 스틱을 따라갔습니다. 암컷 마우스는 전반적으로 훈련에 대해 더 높은 동기 부여를 보였으며, 훈련 세션 전반에 걸쳐 해당 행동을 더 높은 빈도로 수행하였습니다. 훈련된 마우스는 훈련되지 않은 마우스보다 불안 관련 행동의 빈도가 유의미하게 낮았습니다.

또한, Morris 수중 미로 실험 중 우울증과 관련된 부유 행동이 훈련 그룹에서 유의하게 감소하였습니다. 숙달되면, 이 기술은 적절히 수행될 경우 마우스 한 마리당 하루에 3~5분 이내에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도할 때 마우스를 부드럽고 차분하며 자신감 있게 다루는 것이 중요합니다.

본 절차에 이어, 동물을 독립적으로 다른 케이지로 이동시키기 위해 다리를 건너도록 생쥐를 훈련시키는 것과 같은 다른 방법들을 수행하여 동물 시설의 건강 및 위생 상태를 개선할 수 있습니다. 클릭커 훈련은 개발 이후 인지적 풍부화의 한 형태로 간주될 수 있어 실험동물의 정교화(refinement)에 기여합니다. 이 영상을 시청한 후, 여러분은 실험동물 시설 내 생쥐를 대상으로 하는 정적 강화 훈련을 구현하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.