Name: Apresentando Clicker Formação como um enriquecimento cognitivo para Laboratório Mice (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-03-06T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 33 s
Description: Aprenda o treinamento com clicker para enriquecimento cognitivo de camundongos de laboratório. Este método de reforço positivo reduz o estresse durante o manuseio e melhora o bem-estar animal em pesquisas.

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Este trabalho foi apoiado pelo Centro de Pesquisa Translacional em Animais do Centro Médico Universitário da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz. Os autores são muito gratos a Thomas Wacker por seu apoio técnico.

Declaração de Ética: A manipulação dos ratos e os procedimentos experimentais foram realizados de acordo com o europeu, nacional e diretrizes institucionais para cuidados com os animais. NOTA: O protocolo inclui cinco dias de intervenções (de segunda a sexta-feira), com quebras nos fins de semana (sábado e domingo). O protocolo pode ser facilmente adaptado para satisfazer as necessidades específicas. 1. Determinar uma recompensa Indicado como Segunda Reinforcer Nota: Use recompensas alimentares, tais como alimentos embalados a vácuo ou animal que atenda às normas de segurança alimentar. Por exemplo, diferentes tipos de nozes, chocolate, ursinhos de goma, ou frutos secos são adequados. <ol><li> Insira uma pequena placa de Petri com diferentes recompensas alimentares (pedaços de 0,5 cm 3) para a casa de gaiola (Figura 1). </li><li> Após 10 min, verificar se há sobras. </li><li> Se todas as recompensas são consumidos após 10 min, encurtar o intervalo de tempo até uma preferência pode ser estimada. </li><li> Nos dias 4 e 5 (por exemplo, Thursday e sexta-feira), adicionar pequenas quantidades de o &quot;vencedor&quot;) recompensa preferido (para a casa de gaiola para estabelecer uma afetação de todos os ratos na gaiola para a recompensa. </li><li> Se os ratinhos não estão habituados a túneis de ratinho, adicionar um túnel para a gaiola (pelo menos 2 dias antes do início da formação, por exemplo, no fim de semana). </li><li> Repita os passos de 1,2-1,4, em 3 dias consecutivos (por exemplo, de segunda a quarta-feira). </li></ol> Formação 2. Clicker <ol><li> Preparativos para cada sessão de treinamento NOTA: Cada vez que um rato precisa ser levantado neste protocolo, levantá-lo de uma forma calma e suave. Coloque a mão sob o mouse para levantá-lo. Durante os primeiros tempos, os ratinhos podem ser agitados, mas o processo de habituação será terminado depois de vários dias. Se este passo cria dificuldades, é útil referir o protocolo de &quot;concha no lado aberto&quot; 28. <ol><li> Prepare uma gaiola com material de cama. </li><li> Transfer a gaiola do mouse sendo treinados para um lugar tranquilo. </li><li> Prepare a recompensa e têm um temporizador ea combinação vara clicker / target pronto. NOTA: Se os ratos são habituados ao manuseio e já tem uma relação de confiança com o pesquisador, os ratos podem ser alimentados à mão. Caso contrário, a recompensa para anexar um pau ou uma pinça de tal modo que os ratos podem manter uma distância do experimentador. </li><li> Remova todos os objetos da casa-gaiola, que agora serve como área de formação (por exemplo, casas de rato, material de construção do ninho, etc.). </li><li> Transfira os companheiros de gaiola a uma gaiola preparado. </li></ol></li><li> regras gerais que se aplicam para todas as sessões de treinamento NOTA: As seguintes regras gerais aplicam-se para todas as sessões e não será mencionado novamente ao longo do protocolo. <ol><li> Treinar cada rato durante 5 min. Alternar entre 30 s de treinamento e 15-s períodos de pausa. </li><li> Deixe o rato roer a recompensa não é mais de um segundo. Então, pegue a vara (com a recompensa) para fora da gaiola. </li><li> Execute o seguinte padrão de gratificante: 1 - 10 performances de comportamento: recompensa cada vez. 11-21 desempenho do comportamento: recompensar a cada segundo tempo. De 22 desempenho de comportamento por: retribuirá a cada terceira vez. </li><li> Após 4 min de formação, o próximo desempenho do comportamento desejado é reforçada por uma recompensa jackpot. Permitir que o mouse para roer a recompensa alimentar três vezes mais tempo do que antes. </li></ol></li><li> sessão de treinamento Dia 1: &quot;Vinculando o reforçador secundário com a recompensa do alimento&quot; <ol><li> Definir o temporizador para 5 min, pressione o começo, e adicione o túnel do mouse para a home-gaiola. NOTA: Aproveite os thigmotaxis inatas de camundongos e coloque o túnel próximo a uma parede (Figura 2). Para as primeiras sessões, isso irá aumentar a probabilidade de o mouse entrar no túnel. </li><li> Espere até que o rato inspeciona o túnel. Assim que o compue entra no túnel, clique e apresentar a recompensa no fim do túnel. </li><li> Deixe a alimentação do mouse sobre a recompensa ao sentar-se no túnel. </li><li> Clique continuamente por 15 s enquanto o mouse está sentado no túnel. </li><li> Assim que o mouse sai do túnel, volte para o passo 3.2. </li></ol></li><li> Dias de sessão de treinamento 2-5: &quot;Executando através de um túnel&quot; <ol><li> Definir o temporizador para 5 min, pressione o começo, e adicione o túnel do mouse para a home-gaiola. </li><li> Assim que o ratinho entra no túnel, clique e apresentar a recompensa no fim do túnel. </li><li> Contanto que o rato é no túnel, clique e apresentar imediatamente a recompensa da mesma maneira. </li><li> Repita este procedimento para os próximos 30 s, e depois fazer uma pausa durante 15 s para tomar o túnel para fora da gaiola. </li><li> Adicionar o túnel novamente e clique imediatamente quando o mouse entra novamente no túnel. </li><li> Apresentar a recompensa no fim do túnel. </li><li> Permitir que o mouse para roer para até 1 s. </li&gt; <li> Tirar a recompensa. </li><li> Assim que o rato começa re-entrar no túnel, por si só, apresenta a recompensa em frente da extremidade do túnel (Figura 3). </li></ol></li><li> sessão de treinamento semana 2: &quot;Após um pau-alvo&quot; <ol><li> Definir o temporizador para 5 min, pressione o começo, e colocar o mundo no final do pau-alvo na gaiola. </li><li> Assim que o rato mostra o interesse em globo, clique e apresentar a recompensa ao lado do globo (Figuras 4 e 5). </li><li> Recompensar o mouse somente depois que ele toca o mundo com o seu nariz. </li><li> Quando o mouse tem ligado a ação realizada para a recompensa, mude a posição do globo durante a sessão de treinamento (Figura 6). </li><li> Aguarde até que o mouse para atender a esse último desafio. </li><li> Colocar o globo na gaiola. </li><li> Pouco antes de o rato toca no globo, lentamente e cuidadosamente mudar a posição do globo por 1 cm. </li&gt; <li> Clique e recompensar se o rato cruzou a distância e toca o globo. </li><li> Repita este procedimento até que o mouse segue de forma confiável. </li><li> Lentamente estender a distância o rato tem que atravessar. </li></ol></li><li> sessão de treinamento semana 3: &quot;Na sequência da vara alvo para a mão do experimentador&quot; <ol><li> Coloque uma mão na gaiola formação, mantendo a combinação vara clicker / target ea recompensa com a outra mão. </li><li> Definir o temporizador para 5 min, pressione o começo, e colocar o mundo no final do pau-alvo ao lado da mão. </li><li> Assim que o rato mostra o interesse em globo, clique e apresentar a recompensa ao lado do globo. </li><li> Assim que o rato venceu este desafio, mover o globo vários passos mais perto da mão. </li><li> Coloque o mundo na palma da mão. Clique e recompensar enquanto o mouse está sentado na palma da mão (Figura 7). </li></ol></li></ol>

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Os autores não têm nada a divulgar.

A aplicação efectiva do protocolo de treinamento clicker com um grupo de 12 ratinhos BALB / c inato de cada sexo mostrou-se simples. Estudos anteriores confirmaram a eficácia da formação clicker com diversas espécies, e nós estendemos isso para ratos. Como os ratos são os mamíferos mais baixo desenvolvidas entre animais de laboratório, as suas capacidades são frequentemente subestimados. Por conseguinte, o aspecto mais surpreendente dos dados é que o sucesso da formação pôde ser alcançada com quase todos os ratinhos. </...

O desenvolvimento de novas estratégias de refinamento para ratos de laboratório é uma tarefa desafiadora que contribui para a realização dos 3R (substituição, redução e refinamento) da ciência de animais de laboratório 1. Melhorias no campo de refinamento pode ainda contribuir para o bem-estar de milhões de animais que são utilizados para fins experimentais. Portanto, a investigação intensiva é necessária no campo. Este é também um objectivo definido da Directiva 2010/63 da União Europeia. Directiva 2010/63 / UE salienta que a experiência de vida de animais de laboratório tem de ser reforçada e que &quot;os estabelecimentos devem criar programas de habituação e aprendizagem adaptados aos animais, aos procedimentos e à duração do projecto&quot; (artigo 3.7) 2. animais de laboratório pode experimentar muitas situações estressantes, enquanto eles estão sendo mantidos e criados para experimentos. Normalmente, a interacção entre o trabalhocamundongos Atory e as pessoas responsáveis ​​é bastante limitado. Portanto, uma relação de confiança não pode se desenvolver. Isto pode provocar o aumento da ansiedade e do stress, em reacção ao tratamento, o que é prejudicial para o comportamento e fisiologia, e, portanto, o bem-estar, dos animais 3, 4, 5, 6. Além disso, realizada rotineiramente procedimentos laboratoriais como o manuseio geral, contenção e sangue ou amostras de tecido pode causar respostas de estresse, que podem ser examinados medindo diferentes parâmetros, tais como os hormônios do estresse ou comportamento 7, 8. Demonstrou-se que os programas de manuseamento de forma eficiente pode diminuir a ansiedade para o investigador em roedores de laboratório 9, 10, 11. programas de manipulação pode, portanto, melhorar os animais &#39;condições e podem contribuir consideravelmente para o bem-estar dos animais 5. O objetivo deste estudo é apresentar treinamento de reforço positivo para camundongos como um programa de tratamento específico. treinamento de reforço positivo é uma forma de condicionamento operante que dá ao investigador um meio para moldar o comportamento animal. Quando o animal executa um comportamento desejado, é seguido por um impulso positivo (aqui, uma recompensa alimentar). A intenção é que o animal associa a recompensa para o respectivo comportamento. O treinamento de Clicker é uma forma de treinamento de reforço positivo usando um reforçador secundário condicionado, o &quot;clique&quot; som de um clicker, e tem sido comprovada para reforçar um comportamento específico 12. Mais especificamente, o som de clique serve como uma &quot;ponte de tempo&quot; entre o comportamento eo próximo recompensa 13. O treinador clica precisamente quando o animal realiza o desejadocomportamento, sem qualquer tempo de atraso 14, e, em seguida, apresenta a recompensa alimentar. Isto reforça o comportamento recompensado, que irá ser realizada com uma frequência mais elevada. O treinamento de Clicker é amplamente utilizado com animais de companhia e tem feito o seu caminho para a ciência de animais de laboratório, onde ele foi implementado com sucesso com primatas não-humanos 13, 15, 16. Como os ratos aprendem muito rapidamente quando desafiado com paradigmas de condicionamento operante, a introdução de um segundo reforço não deve overstrain suas habilidades cognitivas 5, 17, 18, 19. Com a introdução de formação clicker à manutenção de ratos, que permitem ratos para experimentar o enriquecimento cognitivo. O projeto de enriquecimento cognitivo deve permitir que os ratos a usar suas habilidades cognitivas para Solve problemas e para ganhar o controle sobre seu ambiente de 20, 21. Vários estudos com espécies diferentes provar o impacto positivo de enriquecimento cognitivo sobre o bem-estar dos animais em cativeiro 22, 23, 24. Reforçar a capacidade dos animais para lidar com sucesso com os desafios ambientais contribui para o seu bem-estar 25, 26. Além disso, se os animais experimentam baixos níveis de estresse durante a sua vida, eles são menos propensos a desenvolver estratégias de enfrentamento prejudiciais quando confrontado com os estressores que ocorrem na pesquisa biomédica. Assim, a aplicação coerente do enriquecimento cognitivo pode contribuir para uma homogeneização dos fenótipos dos sujeitos. Isto irá contribuir para o princípio 3R de redução, uma vez que pode reduzir o número de indivíduos requeridospara atender aos requisitos estatísticos 27. Através do desenvolvimento de um protocolo confiável, que pode ser facilmente integrado na rotina diária de manter ratos de laboratório, podemos melhorar substancialmente a sua experiência de vida de bem-estar.

<table><tbody><tr><td>Tampa para caixa aberta</td><td>Tecniplast</td><td>GM500LID117</td><td></td></tr><tr><td>SealSAfe Plus top para caixa aberta</td><td>Tecniplast</td><td>GM500400SU</td><td></td></tr><tr><td>Tipo II gaiolas longas com topo de filtro</td> Material de cama <td>Tecniplast</td><td>GM500PFSPC</td><td></td></tr><tr><td>Aspen&nbsp;</td><td>Laboratório & Vet Service GmbH</td><td>H0234-300</td><td>Enriquecimento ambiental</td></tr><tr><td>Policarbonato vermelho Mouse House</td><td>Tecniplast</td><td>ACRE011</td><td>Enriquecimento ambiental</td></tr><tr><td>Papéis tissue</td><td>Tork, SCA Hygiene Products GmbH</td><td>290179</td><td>Enriquecimento ambiental</td></tr><tr><td>Alimentos - ssniff M-H Extrudat</td><td>ssniff</td><td>V1126-000</td><td>ad libitum</td></tr><tr><td>Target Stick com Clicker</td><td>Trixie</td><td>2282</td><td></td></tr><tr><td>Tubo de PVC (Túneis)&nbsp;</td><td>Thyssen Krupp</td><td>RTPVCU04003005</td><td></td></tr><tr><td>Chocolate Branco / creme de</td><td></td><td></td> chocolate branco <td>Empresa não importa, de preferência qualidade orgânica</td></tr><tr><td>Fórceps</td><td>FineScienceTools</td><td>e.g. 11150-10</td><td>Ou qualquer outra ferramenta para fixar chocolate</td></tr><tr><td>Prisma Versão 6.0 para Windows&nbsp;</td><td>Software</td><td></td><td></td> GraphPad</tr></tbody></table>

apresentando clicker formação como um enriquecimento cognitivo para laboratório mice

Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice

O estabelecimento de novas estratégias de refinamento na ciência de animais de laboratório é um objetivo central no cumprimento dos requisitos da Diretiva 2010/63/UE. Pesquisas anteriores determinaram um impacto profundo dos protocolos de manuseio suave no bem-estar de ratos de laboratório. Ao introduzir o treinamento com clicker na criação de ratos, não apenas promovemos o tratamento amigável de camundongos, mas também permitimos que eles experimentem enriquecimento cognitivo. O treinamento com clicker é uma forma de treinamento de reforço positivo usando um reforçador secundário condicionado, o som de "clique" de um clicker, que serve como uma ponte de tempo entre o comportamento fortalecido e uma recompensa futura. A implementação efetiva do protocolo de treinamento com clicker com uma coorte de 12 camundongos BALB/c endogâmicos de cada sexo mostrou-se descomplicada. Os camundongos aprenderam rapidamente quando desafiados com as tarefas do protocolo de treinamento com clicker, e quase todos os camundongos treinados superaram os desafios que receberam (100% dos camundongos fêmeas e 83% dos camundongos machos). Este estudo identificou que o treinamento com clicker para camundongos se correlaciona fortemente com a redução do medo nos camundongos durante as interações humano-camundongo, conforme mostrado pela redução de comportamentos relacionados à ansiedade (por exemplo, defecação, vocalização e micção) e menos comportamentos semelhantes à depressão (por exemplo, flutuação). Ao desenvolver um protocolo confiável que pode ser facilmente integrado à rotina diária de criação de camundongos de laboratório, a experiência vitalícia de bem-estar nos camundongos pode ser substancialmente melhorada.

O primeiro e também um dos passos mais importantes foi a determinação de uma recompensa alimentar adequado. Portanto, os ratinhos foram oferecidas diferentes tipos de nozes, uma solução de açúcar, marmelada, e diferentes tipos de chocolate em uma placa de Petri (Figura 1). Em nossa experiência, os ratos mostraram uma preferência óbvia para o chocolate branco. Por isso, foi utilizado o chocolate branco para todos os processos de formação contínua. <p class="jove_conte...

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.

Apresentando Clicker Formação como um enriquecimento cognitivo para Laboratório Mice

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

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.

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Research

JoVE Journal

Behavior

Comportamento

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Um sistema totalmente automatizado e altamente versátil para testes de várias funções cognitivas e registro das atividades neuronais em roedores

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