Apresentando Clicker Formação como um enriquecimento cognitivo para Laboratório Mice
6 de março de 2017
O desenvolvimento de novas estratégias de refinamento para ratos de laboratório é uma tarefa desafiadora que contribui para o cumprimento do princípio 3R. Este protocolo introduz o treinamento com clicker como um programa de enriquecimento cognitivo para ratos de laboratório.
O objetivo geral deste estudo é estabelecer um treinamento por reforço positivo para camundongos como um programa específico de manejo. Este método pode responder perguntas fundamentais no campo emergente das estratégias de aperfeiçoamento para camundongos de laboratório, como forma de reduzir os níveis de estresse no manejo e na realização de experimentos. A principal vantagem desta técnica é que ela pode ser modificada para diversas finalidades e pode ajudar a melhorar o bem-estar de camundongos de laboratório.
Tivemos pela primeira vez a ideia deste método ao considerar alternativas ergonômicas para transferir camundongos entre gaiolas sem tocá-los. A demonstração visual deste método é fundamental, pois a técnica é difícil de aprender, já que o momento e o manuseio geral dos camundongos são essenciais. Antes de iniciar o experimento, transfira a gaiola de origem para um ambiente tranquilo.
Em seguida, remova todos os objetos da gaiola principal para utilizá-la como área de treinamento. Em seguida, transfira os companheiros de gaiola para fora da gaiola principal, deixando apenas um camundongo de treinamento. Para iniciar o treinamento, ajuste o cronômetro para cinco minutos e pressione iniciar.
Adicione o túnel para camundongo à gaiola principal próximo a uma parede. Em seguida, espere até que o camundongo inspecione o túnel. Assim que o camundongo entrar no túnel, clique e apresente a recompensa na extremidade do túnel.
Enquanto o camundongo permanece sentado e se alimenta da recompensa no túnel, clique cuidadosamente por 15 segundos. Assim que o camundongo sair do túnel, repita a sessão novamente. Nos dias dois a cinco, configure o temporizador para cinco minutos.
Pressione iniciar e adicione o túnel para camundongo à gaiola principal. Assim que o camundongo entrar no túnel, clique e apresente a recompensa na extremidade do túnel. Repita isso pelos próximos 30 segundos e, em seguida, pause por 15 segundos para retirar o túnel da gaiola.
Em seguida, adicione novamente o túnel e clique imediatamente quando o camundongo reentrar no túnel. Apresente a recompensa no final do túnel e permita que o camundongo roa por até um segundo. Depois, retire a recompensa.
Por fim, assim que o camundongo começar a entrar novamente no túnel por conta própria, apresente a recompensa em frente à extremidade do túnel. Durante a segunda semana, comece ajustando o cronômetro para cinco minutos. Pressione iniciar e coloque a esfera na extremidade da haste-alvo dentro da gaiola.
Assim que o camundongo tocar o globo com o nariz, clique e apresente a recompensa ao lado do globo. Depois que o camundongo associar a ação realizada à recompensa, mude a posição do globo durante a sessão de treinamento. Recompense o camundongo após ele tocar o globo com o nariz na nova posição.
Em seguida, coloque o globo na gaiola e logo antes de o camundongo tocar o globo, mude lentamente e cuidadosamente a posição do globo em um centímetro. Clique e recompense se o camundongo percorrer a distância e tocar o globo. Aumente gradualmente a distância que o camundongo precisa percorrer e repita este procedimento até que o camundongo siga de forma confiável.
Na terceira semana, comece colocando uma das mãos na gaiola de treinamento enquanto segura a combinação do clique e da vara alvo com a outra mão. Ajuste o cronômetro para cinco minutos. Pressione iniciar e coloque a esfera na extremidade da vara alvo ao lado da mão.
Assim que o camundongo demonstrar interesse na esfera, clique e apresente a recompensa ao lado da esfera. Por fim, coloque a esfera na palma da mão. Em seguida, clique e recompense enquanto o camundongo estiver sentado na palma da mão.
Após o condicionamento com clique, a grande maioria dos camundongos treinados — todas as fêmeas e 83 por cento dos machos — seguiu o bastão-alvo. Os camundongos fêmeos exibiram maior motivação para o treinamento em geral, demonstrando o respectivo comportamento com frequência mais elevada ao longo das sessões de treinamento. Os camundongos treinados exibiram uma frequência significativamente menor de comportamentos relacionados à ansiedade em comparação com os camundongos não treinados.
Além disso, o comportamento flutuante relacionado à depressão durante o labirinto aquático de Morris foi significativamente reduzido no grupo treinado. Uma vez dominada, esta técnica pode ser concluída em três a cinco minutos por camundongo, por dia, se realizada corretamente. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar-se de manipular os camundongos de maneira suave, calma e segura.
Após seguir este procedimento, outros métodos, como ensinar camundongos a atravessar uma ponte para se transferirem independentemente para outro compartimento, podem ser realizados para melhorar as condições de saúde e higiene em instalações animais. Após seu desenvolvimento, o treinamento com clique contribui para o aperfeiçoamento, pois pode ser considerado uma forma de enriquecimento cognitivo. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como implementar o treinamento por reforço positivo para camundongos em instalações de animais de laboratório.
Veja a transcrição completa e aceda a milhares de vídeos científicos
Visão Geral
Este estudo apresenta o treinamento com clique como um programa de enriquecimento cognitivo para camundongos de laboratório, com o objetivo de melhorar seu bem-estar e reduzir o estresse durante o manejo e a experimentação.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Comportamento Animal
- Bem-Estar Animal em Laboratório
Contexto
- Estratégias de aperfeiçoamento para camundongos de laboratório são essenciais para práticas de pesquisa éticas.
- O treinamento com reforço positivo pode melhorar as técnicas de manejo animal.
- A redução do estresse em ambientes de laboratório é crucial para resultados experimentais confiáveis.
- Demonstrações visuais são importantes para ensinar métodos eficazes de manejo.
Objetivo do Estudo
- Estabelecer um programa de treinamento por reforço positivo para camundongos.
- Explorar métodos que reduzam o estresse durante o manejo.
- Melhorar o bem-estar geral dos camundongos de laboratório.
Métodos Utilizados
- Implementação do treinamento com clique como ferramenta de enriquecimento cognitivo.
- Transferência dos camundongos para um ambiente silencioso antes do treinamento.
- Demonstrações visuais para auxiliar na aprendizagem da técnica.
- Modificação do método de treinamento para diversas finalidades.
Resultados Principais
- O treinamento com clicker pode reduzir efetivamente os níveis de estresse em camundongos de laboratório.
- O método é adaptável a diferentes cenários de manipulação.
- Técnicas aprimoradas de manipulação levam a melhores resultados experimentais.
- Recursos visuais aprimoram o processo de aprendizagem para pesquisadores.
Conclusões
- O treinamento por reforço positivo é uma estratégia de aperfeiçoamento viável.
- A melhoria do bem-estar animal é alcançável por meio de programas estruturados de treinamento.
- São necessárias mais pesquisas para otimizar as técnicas de treinamento.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
Estratégias de aperfeiçoamento, como o treinamento com clique, atendem à necessidade crítica de reduzir o estresse e melhorar o bem-estar em camundongos de laboratório, impactando diretamente a confiabilidade dos dados comportamentais e fisiológicos em pesquisas pré-clínicas. Ao integrar protocolos de enriquecimento cognitivo, equipes de P&D em biofármacos podem aprimorar o bem-estar animal, minimizar variáveis de confusão e apoiar resultados mais reprodutíveis em estudos de descoberta e translacionais. Essa abordagem está alinhada aos padrões regulatórios e éticos em evolução, fortalecendo a base para estudos robustos de validação de alvos e mecanismos.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvos
- Permite uma fenotipagem comportamental mais precisa ao reduzir a variabilidade induzida pelo estresse.
- Apoia a validação funcional de alvos por meio de maior cooperação dos animais e redução de artefatos relacionados à ansiedade.
- Facilita a redução de riscos mecanicistas ao minimizar fatores de confusão decorrentes de comportamentos relacionados ao estresse.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Prepara camundongos para manejo padronizado, apoiando ensaios comportamentais e fisiológicos reprodutíveis.
- Melhora a confiabilidade dos ensaios ao reduzir comportamentos semelhantes a ansiedade e depressão que podem distorcer os resultados.
- Permite respostas animais consistentes, aumentando a produtividade do triagem e a comparabilidade dos dados.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha o bem-estar animal com o desenvolvimento translacional de biomarcadores ao reduzir desfechos relacionados ao estresse.
- Promove a continuidade desde a descoberta inicial até a validação pré-clínica, padronizando a experiência animal.
- Reduz o risco de resultados falsos positivos/negativos em modelos comportamentais, apoiando o avanço ajustado ao risco.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O treinamento com clicker pode ser integrado desde as fases iniciais de descoberta até a pesquisa pré-clínica, apoiando testes de hipóteses, desenvolvimento de ensaios e estudos translacionais.
- Biologia da Descoberta: Reduz o estresse como variável confundidora, melhorando os testes de hipóteses e a análise de vias.
- Triagem: Padroniza o manejo de animais, permitindo saídas comportamentais reprodutíveis e quantitativas.
- Análises: Fornece reduções mensuráveis em comportamentos semelhantes a ansiedade e depressão para comparação estatística robusta.
- Pesquisa Translacional: Melhora a concordância com desfechos relevantes ao ser humano ao minimizar artefatos induzidos pelo estresse.
- Reutilização Empresarial: Oferece um protocolo escalável e de fácil implementação, adaptável entre instalações e estudos.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva e reduz a ambiguidade mecanicista em estudos comportamentais.
- Valor Operacional: Padroniza o manejo de animais, melhorando a reprodutibilidade e a escalabilidade entre equipes.
- Valor Estratégico: Permite decisões mais precisas de prosseguir/não prosseguir ao minimizar o ruído biológico e aprimorar a qualidade dos dados.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização ajustada ao risco ao reduzir riscos biológicos em estágios avançados e aumentar a confiabilidade do modelo.
Considerações sobre a Implementação
- Requer treinamento em técnicas de reforço positivo e manejo suave.
- É necessária pouca instrumentação além do equipamento padrão de instalações animais e dispositivos de clique.
- A padronização entre equipes é essencial para a reprodutibilidade entre estudos e locais.
- O protocolo pode ser adaptado para diferentes linhagens de camundongos e modelos comportamentais.
- O investimento de tempo por animal é baixo, mas a aplicação consistente é necessária para benefício máximo.
