Name: Treinando coelhos de laboratório para refinar os procedimentos de criação de rotina (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-02-16T13:50:00.000+00:00
Duration: 5 min 21 s
Description: Aprenda técnicas de manuseio gentil com reforço positivo para coelhos de laboratório usando caixa de transporte. Este método reduz o estresse dos animais e melhora o bem-estar em procedimentos de rotina.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Os autores agradecem aos cuidadores dos animais por cuidarem dos coelhos e seu trabalho compassivo e dedicado. Obrigado a Kai Diederich pela revisão do manuscrito.

Treinamento Baseado em Reforço Positivo para Procedimentos de Rotina de Criação de Coelhos

Os autores declaram não haver conflitos de interesse relacionados a esta publicação.

Entre 2015 e 2019, mais de 49 milhões de animais foram utilizados para fins científicos na União Europeia (e na Noruega); 1.745.037 (3,5%) deles eram coelhos1. Os coelhos são usados principalmente para pesquisa regulatória (por exemplo, controle de qualidade, toxicidade e outros testes de segurança, incluindo farmacologia) e produção de rotina de substâncias biológicas (por exemplo, produtos à base de sangue)2. Embora sejam feitos esforços para substituir experimentos com animais por métodos sem animais, o uso de animais ainda é necessário para alguns desses propósitos. Sempre que um experimento com animais não puder ser substituído, é crucial reduzir o número de animais e refinar as condições experimentais, bem como as condições de alojamento e criação para minimizar o sofrimento. Russel e Burch descreveram essa estratégia como o princípio dos 3R (substituir, reduzir, refinar) em 19593 e, em 2010, foi transposta para a Diretiva 2010/63/UE relativa à proteção dos animais de laboratório utilizados para fins científicos4. O papel do refinamento, às vezes chamado de 'Cinderela' dos 3Rs5, ganhou importância crescente. Embora a substituição e a redução sejam estratégias a longo prazo para atingir o objetivo final da diretiva de substituir totalmente as experiências com animais, o aperfeiçoamento permite a melhoria imediata do bem-estar dos animais5, o que, por sua vez, tem potencial para melhorar a qualidade científica6. As partes essenciais do refinamento são o manuseamento e a formação dos animais, tal como referido no anexo III da Diretiva 2010/63/UE. A Diretiva estipula que as instalações para animais devem projetar programas de habituação e treinamento para os animais de laboratório adaptados à espécie, procedimento e projeto4. O Apêndice A do ETS nº 123 sugere que o pessoal dos animais de laboratório gasta tempo "conversando, manuseando, treinando e cuidando dos animais"7.
Alguns procedimentos de manuseio causam estresse, especialmente para presas terrestres, como coelhos. Exemplos são ser encurralado, contido (ou seja, agarrado por um humano, segurado nos braços de um humano ou imobilizado por um dispositivo) e levantado (ou seja, levantado do chão) para uma inspeção de saúde ou procedimentos experimentais8. Uma pesquisa com foco em coelhos de estimação revelou que 57-61% deles lutaram ao serem levantados 9,10 e alguns até mostraram agressão relacionada ao medo (ou seja, morder)11. Isso enfatiza a necessidade de técnicas suaves de manuseio e treinamento. Já foi demonstrado para outros pequenos mamíferos, como camundongos, que técnicas de manuseio suave diminuem a ansiedade12. Além disso, o manuseio suave em combinação com o treinamento reduz o estresse, a ansiedade e o comportamento semelhante à depressão em camundongos13. Em macacos rhesus e chimpanzés, as medidas fisiológicas relacionadas ao estresse foram menos afetadas quando eles foram previamente treinados em um procedimento14,15. Pode-se supor que, se um animal pode optar por participar voluntariamente do treinamento, ele pode se envolver ativamente e controlar a situação, o que melhora o bem-estar do animal e também pode contribuir para dados científicos mais robustos e confiáveis16.
Muitos procedimentos de treinamento de animais dependem de princípios de condicionamento operante, particularmente o uso de reforço positivo e modelagem 17,18,19. O condicionamento operante requer que um animal provoque comportamentos que podem ser aumentados ou diminuídos20. Existem quatro contingências comuns que são usadas para descrever o condicionamento operante: reforço positivo e negativo, bem como punição positiva e negativa21,22. Em coelhos, a punição positiva é usada quando uma pessoa se aproxima (estímulo indesejado) de um animal para afastá-lo ou em direção a um determinado local23. No contexto do manuseio de um coelho na mesa de exame, um exemplo de reforço negativo é a remoção da pressão (estímulo indesejado) no corpo do coelho quando o coelho fica parado; Um exemplo de punição negativa é retirar uma recompensa alimentar (estímulo desejado) quando o coelho começa a lutar. Nem punição positiva/negativa nem reforço negativo são recomendados no treinamento de animais. A punição causa efeitos emocionais negativos24, como angústia como mostrado em cães25. Em vez disso, o reforço positivo deve ser o método de escolha no treinamento de animais25,26. O treinamento de reforço positivo (PRT) significa que um estímulo desejável (por exemplo, uma recompensa alimentar) é fornecido depois que o animal mostrou um comportamento desejado, o que aumenta a probabilidade de que o animal exiba o comportamento desejado novamente no futuro27. O PRT geralmente envolve a aplicação de um reforçador condicionado. Um reforçador condicionado (reforçador secundário) geralmente é um estímulo neutro, como um som, que o animal aprende a associar a um reforçador incondicionado (reforçador primário, por exemplo, recompensa alimentar)28. Após o animal apresentar o comportamento desejado, o reforçador condicionado é imediatamente apresentado, seguido da apresentação da recompensa alimentar26. Um exemplo bem conhecido de PRT é o treinamento com clicker, onde um clicker é usado para produzir um clique como um reforçador secundário26.
O treinamento deve seguir padrões previsíveis, o que é alcançado através da criação de um protocolo de treinamento. O protocolo de treinamento descreve como um comportamento objetivo pode ser alcançado passo a passo (ou seja, modelagem comportamental), enquanto cada etapa é definida por critérios objetivos e deve ser facilmente realizada26. Se o treinamento seguir um protocolo específico, é possível que a equipe de animais de laboratório alterne com o treinamento dos animais. É importante notar que o pessoal precisa conhecer os princípios das técnicas de aprendizagem e treinamento para aplicá-los corretamente26. O treinamento de animais geralmente incorpora modelagem comportamental. A modelagem comportamental à mão foi deliberadamente usada pela primeira vez por Skinner e colegas no início dos anos 194029. Em contraste, em trabalhos anteriores, Skinner se concentrou em "fazer pequenas mudanças no ambiente físico para implementar um programa de aproximação sucessiva"29. Em um artigo publicado na Scientific American, ele explicou que reforçar um comportamento aumenta a probabilidade de que o comportamento seja repetido, o que "torna possível moldar o comportamento de um animal quase como um escultor molda um pedaço de argila"30. Desde então, a modelagem tem experimentado uma importância crescente para animais em cativeiro 29,30,31,32. Para reproduzir e aprimorar protocolos de modelagem, é fundamental avaliar os protocolos de forma sistemática e objetiva 33,34,35,36.
Uma revisão sistemática e meta-análise publicada recentemente por Pfaller-Sadovsky et al. descobriu que o reforço condicionado foi mais frequentemente estudado em cavalos e cães, embora gatos, gado, peixes, cabras e primatas não humanos também tenham sido investigados37. Na ciência de animais de laboratório, o PRT é amplamente utilizado para primatas não humanos 38,39,40 e cães41,42. Além disso, porcos43, cabras44 e até pequenos mamíferos, como camundongos13 e ratos 45,46,47, foram treinados com sucesso usando um clicker em laboratório. Até onde sabemos, a introdução de PRT para coelhos de laboratório ainda não foi relatada48; A literatura revisada por pares existente publicada há várias décadas está desatualizada e não atende aos critérios da pesquisa ética moderna. Embora poucas informações não revisadas por pares sugiram que os coelhos possam ser treinados com sucesso usando o PRT49, parece haver uma falta de conhecimento sobre protocolos de treinamento adequados para coelhos alojados em instalações para animais de laboratório. As razões subjacentes podem variar. Por exemplo, as técnicas de treinamento usadas podem não ser descritas em detalhes em artigos de pesquisa ou os dados são gerados para pesquisa regulatória e, portanto, não são publicados. Além disso, os coelhos podem não ser o foco principal da pesquisa de refinamento, uma vez que outras espécies, como camundongos e ratos, são usadas com mais frequência em pesquisas. Como os coelhos podem mascarar o estresse e o desconforto extremamente bem, seu estado emocional negativo ao serem manuseados pode muitas vezes não ser reconhecido. O tamanho de um coelho permite que os humanos contenham esses animais para procedimentos, enquanto outras espécies, como primatas não humanos, não podem ser seguradas com as mãos para intervenções semelhantes sem serem gravemente feridas50. No entanto, esses fatos não devem impedir o desenvolvimento ou compartilhamento de protocolos de PRT para coelhos de laboratório.
Em relação aos benefícios potenciais do PRT, foram feitas primeiras tentativas para preencher a lacuna de conhecimento sobre protocolos de treinamento adequados para coelhos de laboratório. Para facilitar os procedimentos de rotina, como manuseio, inspeções sanitárias e pesagem, foram desenvolvidos protocolos de treinamento e avaliada sua viabilidade para coelhos brancos da raça Nova Zelândia. Comparações foram realizadas para avaliar se a técnica de manejo alternativo descrita nos protocolos de treinamento era menos aversiva do que a técnica de manejo convencional e se os protocolos de treinamento podem servir como medidas de refinamento. A Figura 1 demonstra o cronograma do presente estudo.
Manutenção de animais
Treze coelhos brancos da Nova Zelândia fêmeas foram obtidos de fontes comerciais (chegada ao biotério com aproximadamente sete semanas de idade). Os animais estavam livres de todos os patógenos virais, bacterianos e parasitários listados nas recomendações da FELASA51. Foram utilizadas roupas e equipamentos de proteção (luvas, máscaras, redes de cabelo) na condução das etapas do presente protocolo. Um grupo de seis e um grupo de sete animais foram alojados juntos em um curral de 2,8 m × 2,8 m (alojamento no chão), respectivamente. O chão foi coberto com material de cama de madeira fino e escamoso (autoclavado). Além disso, o material de nidificação e a lã de papel estavam espalhados em cima da cama. Três casas plásticas com duas aberturas cada (37 cm × 60 cm; altura 30 cm) e um túnel plástico (comprimento: 58 cm; diâmetro: 16 cm) serviram como abrigos. Além disso, foram fornecidos itens de enriquecimento, como blocos de madeira, bolas de feno e salgueiro e lanches cheios de pellets de comida, que caem ao mover a bola. Os coelhos tinham livre acesso a água da torneira, comida peletizada e feno autoclavado, bem como palha. Mais informações sobre alimentos e itens de enriquecimento estão listadas na Tabela de Materiais. A sala dos animais era limpa às quintas-feiras.
Os coelhos foram mantidos em condições padrão (temperatura ambiente e umidade relativa do ar dadas como média ± desvio padrão: 20,3 ± 0,4 °C e 50 ± 5%) em um ciclo claro:escuro de 12:12 h (luz artificial com incidência adicional de luz do dia). Um rádio foi ligado 30 minutos antes do início da fase de luz por aproximadamente 8 h para habituar os coelhos aos ruídos do ambiente.

<table><tbody><tr><td>Cama-r' Nest</td><td>The Andersons, Inc., Maumee, EUA</td><td></td><td>A implementação bem-sucedida do protocolo não depende deste produto específico. Você pode usar produtos comparáveis de outras empresas.&nbsp;</td></tr><tr><td>Finger Clicker</td><td>ASCO</td><td></td><td>https://ascoshop.de/products/fingerclicker</td></tr><tr><td>G*Power</td><td></td><td>versão 3.1.9.7</td><td></td></tr><tr><td>Heu-Proppen</td><td>Ssniff Spezialdi&auml; ten GmbH, Soest, Alemanha</td><td></td><td>A implementação bem-sucedida do protocolo não depende deste produto específico. Você pode usar produtos comparáveis de outras empresas.&nbsp;</td></tr><tr><td>IBM Corp. lançado em 2020. Estatísticas do IBM SPSS para Windows,&nbsp; Armonk, NY: IBM Corp</td><td>IBM Corp</td><td>Versão 27.0.</td><td>no manuscrito referido como "software para análise estatística avançada"</td></tr><tr><td>Kaninchen Haltung + 25 mg/kg Salinomicina-Natrium-Sondermischung</td><td>Ssniff Spezialdi&auml; ten GmbH, Soest, Alemanha</td><td></td><td>A implementação bem-sucedida do protocolo não depende deste produto específico. Você pode usar produtos comparáveis de outras empresas.&nbsp;</td></tr><tr><td>Bloco de Lignocel</td><td>Lignocel J. Rettenmaier & S&ouml; hne GmbH + Co KG, Rosenberg, Alemanha</td><td></td><td>A implementação bem-sucedida do protocolo não depende deste produto específico. Você pode usar produtos comparáveis de outras empresas.&nbsp;</td></tr><tr><td>Lillebro gesch&auml; lte Sonnenblumenkerne", Martina GmbH, M&uuml; nchen, Alemanha) e Rainbow Foraging Bits (Bio-Serv, Flemington, EUA)&nbsp;</td><td>Martina GmbH, M&uuml; nchen, Alemanha</td><td></td><td>A implementação bem-sucedida do protocolo não depende deste produto específico. Você pode usar produtos comparáveis de outras empresas.&nbsp;</td></tr><tr><td>Microsoft Excel para Microsoft 365 MSO</td><td>Microsoft Corporation</td><td>Versão 2305</td><td>no manuscrito referido como "planilha de propagação"</td></tr><tr><td>Coelhos brancos da Nova Zelândia&nbsp;</td><td>Charles River Laboratories França</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Plattformwaage DE 35K5DL</td><td>KERN & SOHN GmbH, Balingen-Frommern, Alemanha</td><td></td><td>A implementação bem-sucedida do protocolo não depende deste produto específico. Você pode usar produtos comparáveis de outras empresas.&nbsp;</td></tr><tr><td>Roupa de cama científica premium (fina e em flocos)</td><td>SAFE, Augy, França</td><td></td><td>A implementação bem-sucedida do protocolo não depende deste produto específico. Você pode usar produtos comparáveis de outras empresas.&nbsp;</td></tr><tr><td>Rainbow Foraging Bits</td><td>Bio-Serv, Flemington, EUA</td><td></td><td>A implementação bem-sucedida do protocolo não depende deste produto específico. Você pode usar produtos comparáveis de outras empresas.&nbsp;</td></tr><tr><td>Snackball f&uuml; r Kaninchen &ndash; 7 cm</td><td>TRIXIE Heimtierbedarf GmbH & Co. KG, Lona, Alemanha</td><td></td><td>A implementação bem-sucedida do protocolo não depende deste produto específico. Você pode usar produtos comparáveis de outras empresas.&nbsp;</td></tr><tr><td>Vara de alvo com clicker integrado</td><td>TRIXIE Heimtierbedarf GmbH & Co. KG, Tarp, Alemanha</td><td></td><td>A implementação bem-sucedida do protocolo não depende deste produto específico. Você pode usar produtos comparáveis de outras empresas.&nbsp;</td></tr><tr><td>Trixi Transportbox Capri Open Top</td><td>TRIXIE Heimtierbedarf GmbH & Co. KG, Lopa, Alemanha</td><td></td><td>A implementação bem-sucedida do protocolo não depende deste produto específico. Você pode usar produtos comparáveis de outras empresas.&nbsp;</td></tr><tr><td>Weiden-Heuball</td><td>JR FARM GmbH, Holzheim-Pessenburgheim, Alemanha</td><td></td><td>A implementação bem-sucedida do protocolo não depende deste produto específico. Você pode usar produtos comparáveis de outras empresas.&nbsp;</td></tr></tbody></table>

treinando coelhos de laboratório para refinar os procedimentos de criação de rotina

Training Laboratory Rabbits to Refine Routine Husbandry Procedures

Técnicas de manejo e treinamento não aversivas para animais de laboratório são necessárias para facilitar os procedimentos experimentais e de rotina de criação, melhorando o bem-estar animal e a qualidade científica. O treinamento com clicker foi utilizado para desenvolver protocolos de treinamento para coelhos para refinar os procedimentos estressantes de criação de rotina geralmente associados a levantá-los (ou seja, ser pego do chão) / contê-los (ou seja, ser segurado nos braços de um humano). Treze fêmeas de coelhos brancos da Nova Zelândia foram treinadas ao longo de três semanas. Todos os coelhos aprenderam os comportamentos de objetivo predefinidos: eles seguiram o bastão alvo, pularam na balança, entraram em uma caixa de transporte e empinaram enquanto colocavam as patas dianteiras na mão do treinador. Além disso, dez animais pularam do chão para o colo do treinador sentado e permitiram que o treinador levantasse as patas da superfície enquanto estava sentado no colo do treinador. Para alguns indivíduos, os protocolos tiveram que ser adaptados por etapas intermediárias adicionais. No final do treinamento, os coelhos mostraram de forma confiável os comportamentos de meta esperados, mesmo após intervalos de treinamento curtos e longos. Com poucas exceções, uma pessoa familiar que não seja o treinador poderia obter os comportamentos objetivos dos coelhos (generalização), embora mais sessões fossem necessárias para a generalização. No teste de abordagem voluntária, os coelhos preferiram interagir com o treinador na1ª tentativa, mas passaram tanto tempo com uma pessoa desconhecida quanto com o treinador na2ª tentativa. As observações comportamentais sugeriram que pegar os coelhos com a caixa de transporte, conforme descrito no protocolo, em vez de prendê-los com a nuca e levantá-los no braço, era menos aversivo. Em suma, os protocolos de treinamento foram viáveis e podem servir como uma estratégia de refinamento em instalações de animais de laboratório. No interesse do bem-estar dos animais, os protocolos de treino devem ser aplicados sempre que possível.

Protocolos de treinamento envolvendo reforço positivo para procedimentos de criação de rotina em coelhos foram desenvolvidos e provaram ser bem-sucedidos, pois os coelhos mostraram de forma confiável os comportamentos treinados no exame geral semanal. Pegar os coelhos com a caixa de transporte foi menos aversivo do que a técnica de manuseio convencional.

Treinando coelhos de laboratório para refinar os procedimentos de criação de rotina

Non-aversive handling and training techniques for laboratory animals are required to facilitate experimental and routine husbandry procedures, improving ...

Tencionamos melhorar o bem-estar dos animais enquanto forem realizadas experiências com animais. É nossa responsabilidade moral e dever garantir que os animais de laboratório sofram o menos possível. Isso também inclui cuidar e lidar com os animais da maneira mais gentil possível.Por exemplo, usando o treinamento de reforço positivo. Nossa pesquisa sugere que técnicas de manuseio suave e treinamento de reforço positivo reduzem o estresse em animais de laboratório. Os pesquisadores são atualmente confrontados com os requisitos para treinar seus animais de laboratório.No entanto, isso é extremamente desafiador para alguém sem nenhuma experiência anterior em treinamento de animais. Portanto, nosso protocolo fornece instruções passo a passo que devem permitir que todos tenham as primeiras experiências positivas no treinamento de um coelho. Em primeiro lugar, é amigo dos animais.Comparamos o comportamento dos coelhos após serem recolhidos em uma caixa de transporte, ou com as técnicas convencionais de manuseio. A caixa de transporte era menos aversiva e, portanto, poderia servir como uma medida de refinamento eficaz.

training-laboratory-rabbits-to-refine-routine-husbandry-procedures

Research

JoVE Journal

Behavior

Comportamento

Tarefas comportamentais que permitam a avaliação da percepção e habilidades sensório-motoras de cronometragem na população em geral (ou seja, não-músicos) são apresentados. Sincronização de tamborilar dos dedos para a batida de um estímulo auditivo e de detecção das irregularidades rítmicas proporciona um meio de descobrir distúrbios do ritmo.

Descobrindo batida Surdez: Distúrbios Detecção de ritmo com o dedo Sincronizado Tapping e Tarefas de temporização da Percepção

Instruções detalhadas são fornecidas sobre como treinar ratos para mergulhar voluntariamente debaixo d'água através de um labirinto de acrílico de 5 m de comprimento. Como os cérebros dos ratos foram muito bem caracterizados, os ratos que mergulham voluntariamente podem ajudar a elucidar as vias centrais da resposta ao mergulho dos mamíferos.

Ratos treinamento para Voluntariamente Dive Underwater: Investigações da Resposta Mergulho dos Mamíferos

A capacidade de avaliar funções executivas, como flexibilidade comportamental em ratos, é útil para investigar a neurobiologia da cognição em animais intactos e modelos de doenças. Aqui descrevemos tarefas automatizadas para avaliar a mudança de estratégia e o aprendizado reverso, que são particularmente sensíveis a interrupções nas redes corticais pré-frontais.

Procedimentos operantes para avaliar a flexibilidade comportamental em ratos

Aqui, apresentamos um protocolo para eliciar o comportamento de abordagem condicionada pavloviana em ratos. Este procedimento pode ser usado para medir diferenças individuais na tendência de abordar e atribuir saliência de incentivo a pistas relacionadas à recompensa e investigar a vulnerabilidade ao vício.

Formação Abordagem Condicionada pavloviano em Ratos

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

Desenvolvemos um protocolo para avaliar o bem-estar em ratos durante procedimentos com anestesia geral. Uma série de parâmetros comportamentais, indicando níveis de bem-estar, bem como metabólitos de glicocorticoides foram analisados. O protocolo pode servir como uma ajuda geral para estimar o grau de gravidade de forma científica, centrada no animal.

Avaliação sistemática de bem-estar em camundongos para procedimentos com anestesia geral

Embora os coelhos europeus são uma espécie social, socialmente habitação-los pode ser um desafio. Portanto, deve haver uma compreensão completa de comportamentos e estruturas sociais de coelhos de laboratório alojados em par. Aqui nós apresentamos um protocolo para identificar o emparelhamento métodos, hierarquia espécie-típico estabelecimento comportamentos e comportamentos que justificam a intervenção apropriada.

Métodos de emparelhamento e manutenção do par de Nova Zelândia branco coelhos (Oryctolagus Cuniculus) Via etograma comportamental, monitoramento e intervenções

Este protocolo introduz um método de mudança de gaiola para ratos através do clicker formação. Ratos aprendem o comportamento desejado, não só pela formação direta, mas também pela aprendizagem observacional. A implementação do presente protocolo de fácil e rápido pode ajudar a melhorar o bem-estar e higiene nas instalações de roedores.

Usando o Clicker formação e observação Social para ensinar ratos para mudar voluntariamente gaiolas

Apresentamos três protocolos que avaliam diferentes formas de impulsividade em ratos e outros pequenos mamíferos. Procedimentos de escolha intertemporais avaliam a tendência de desconto o valor dos resultados atrasados. Reforço diferencial de taxas baixas e discriminação negativa característica avaliar a capacidade de inibição de resposta com e sem punição para respostas inapropriadas, respectivamente.

Três procedimentos de laboratório para avaliar diferentes manifestações de impulsividade em ratos

O método descrito aqui tem como objetivo obter curvas de contágio de bocejo em pares de ratos machos familiares ou desconhecidos. As gaiolas com furos separados por divisórias desobstruídas ou opacas com (ou sem) furos são usadas para detectar se Visual, olfactory, ou ambos os tipos de sugestões sensoriais podem estimular o contágio do bocejo.

Um Método Laboratorial para Medir o Bocejo Contagioso em Ratos

Aprenda técnicas de manuseio gentil com reforço positivo para coelhos de laboratório usando caixa de transporte. Este método reduz o estresse dos animais e melhora o bem-estar em procedimentos de rotina.

Treinando coelhos de laboratório para refinar os procedimentos de criação de rotina

Explorar mais vídeos