Introduction
פיתוח אסטרטגיות עידון חדשים עבור עכברי מעבדה הוא משימה מאתגרת שתורמת ההגשמה של 3Rs (החלפה, הפחתה, ועידון) של מדע מעבדת חית 1. שיפורים בתחום חידוד נוסף יכול לתרום לרווחתם של מיליוני בעלי חיים המשמשים למטרות ניסויים. לכן, מחקר אינטנסיבי נדרש בתחום. זוהי גם מטרה מוגדרת בהנחיה 2010/63 של האיחוד האירופי. הדירקטיבה 2010/63 / איחוד אירופאי מציין כי ניסיון החיים של חיות מעבדה צריך להיות משופר וכי "מפעליים יכונן תוכניות הרגלה והכשרה מתאימות לבעלי החיים, נהלים אורך הפרויקט" (סעיף 3.7) 2.
חיות מעבדה יכולות לחוות הרבה מצבים מלחיצים בזמן שהם מוחזקים וגדלו לניסויים. בדרך כלל, את האינטראקציה בין העבודהעכברי atory ואת האחראים מוגבלים למדי. לכן, יחסי אמון לא יכולים להתפתח. זה יכול לעורר חרדה מוגברת ומתח כתגובת טיפול, אשר יש השלכות שליליות על ההתנהגות והפיסיולוגיה, ולכן, את הרווחת, של בעלי החיים 3, 4, 5, 6. יתר על כן, בצע נהלי מעבדה שיגרתי כמו טיפול כללי, איפוק, ודם או דגימת רקמות יכולה לגרום לתגובות של מצוקה נפשית, אשר יכול להיבדק על ידי מדידת פרמטרים שונים, כגון הורמוני לחץ או התנהגות 7, 8. הוכח כי תוכניות טיפול יכולות להקטין את החרדה ביעילות כלפי החוקר במכרסמי מעבדה 9, 10, 11. תוכניות טיפול ולכן יכול לשפר את החיות "תנאים יכולים לתרום באופן משמעותי למען בעלי חי 5.
מטרת מחקר זה היא להציג את אימון חיזוקים חיוביים עבור עכברים כתוכנית טיפול ספציפי. אימון חיזוקים חיוביים היא צורה של התניה אופרנטית שנותן החוקר אמצעי לעצב התנהגות בעלי חיים. כאשר החיה מבצעת התנהגות רצויה, הוא ואחריו גירוי חיובי (כאן, פרסי מזון). הכוונה היא כי בעל החיים המקשר את הפרס על התנהגות בהתאמה. אימון Clicker הוא סוג של אימון חיזוקים חיובי באמצעות חיזוק משני מותנה, "לחץ" קול קליקר, הוכח לחזק התנהגות ספציפית 12.
באופן ספציפי יותר, את הצליל לחץ משמש "גשר זמן" בין ההתנהגות ואת הפרס הקרוב 13. המאמן לוחץ בדיוק כאשר החיה מבצעת את הרצויהתנהגות, ללא עת לעכב 14, ולאחר מכן מציגה את גמול מזון. זה מחזק את ההתנהגות המתוגמלת, שתועלה עם בתדירות גבוהה יותר. אימון Clicker נעשה שימוש נרחב עם חיות מחמד ואת עשה את דרכה לתוך מדע בחיות מעבדה, שם יושם בהצלחה עם פרימטים לא אנושיים 13, 15, 16. כמו עכברים ללמוד די מהר כאשר קרא תיגר עם פרדיגמות התניה אופרנטית, כניסתה של חיזוק השני לא צריך למתוח יתר על המדה היכולות הקוגניטיביות שלהם 5, 17, 18, 19.
על ידי החדרת אימון קליקר על ניהול עכברים, אנו מאפשרים עכברים לחוות העשרת קוגניטיבית. העיצוב של העשרה קוגניטיבית חייב לאפשר העכברים להשתמש במיומנויות הקוגניטיביות שלהם כדי solvבעיות דואר ולהשיג שליטה על הסביבה שלהם 20, 21. מספר מחקרים עם מינים שונים להוכיח את ההשפעה החיובית של העשרה קוגניטיבית על רווחתם של בעלי חיים בשבי 22, 23, 24. שיפור היכולת של בעלי החיים כדי להתמודד עם אתגרים סביבתיים בהצלחה תורמת שלהם לרווחתה 25, 26.
בנוסף, אם החיות לחוות רמות נמוכות של מתח במהלך חייהם, הם נוטים פחות לפתח אסטרטגיות התמודדות מזיקות כאשר התעמתו עם גורמי דחק המתרחשים במחקר ביו. לפיכך, יישום עקבי של העשרת קוגניטיבי יכול לתרום המגון של 'פנוטיפים נושאים. זה יתרום עיקרון 3R של הפחתה, כפי שהוא יכול להפחית את מספר המקצועות הנדרשים27 כדי לעמוד בדרישות סטטיסטיות.
על ידי פיתוח פרוטוקול אמין כי ניתן לשלב בקלות לתוך שגרת היומיום של שמירה על עכברי מעבדה, אנו יכולים לשפר את חוויית החיים שלהם באופן משמעותי רווחה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
משפט ואתיקה: הטיפול של עכברים ואת הפרוצדורות בוצעו בהתאם אירופאי, לאומי, והנחיות מוסדיות לטיפול בבעלי חיים.
הערה: הפרוטוקול כולל חמישה ימים של התערבויות (שתי עד שישי), עם הפסקות בסופי השבוע (שבת וראשון). הפרוטוקול ניתן להתאים בקלות לענות על הצרכים הספציפיים.
1. קביעה זכה מתאים בתור חיזוק שנית
הערה: השתמש פרסי מזון, כגון מזון באריזת ואקום או מזון לבעלי חיים העומד בסטנדרטי בטיחות מזון. לדוגמא, סוגים שונים של אגוזים, שוקולד, סוכריות גומי, או פרות יבשים מתאימים.
- הכנס צלחת פטרי קטנה עם תגמולי מזון שונים (חתיכות של 0.5 סנטימטר 3) לתוך הכלוב הביתה (איור 1).
- לאחר 10 דקות, לבדוק שאריות.
- אם כל הפירות נאכלים אחרי 10 דקות, לקצר את טווח הזמן עד העדפה ניתנת לאמידה.
- בימים 4 ו -5 (למשל, Thursday ושישי), להוסיף כמויות קטנות של גמול ( "הזוכה") העדיף את הכלוב הביתה כדי להקים העמדת פנים של כל העכברים בכלוב כדי לתגמל.
- אם העכברים אינם מורגלים למנהרות עכבר, להוסיף מנהרה לכלוב (לפחות 2 ימים לפני תחילת האימון, למשל, במהלך סוף השבוע).
- חזור על שלבים 1.2 - 1.4 על 3 ימים רצופים (למשל, שני עד רביעי).
אימון Clicker 2.
- תכשירים כל אימון
הערה: בכל פעם עכבר צריכה להיות הרים בפרוטוקול זה, הרם אותה באופן רגוע ועדין. שים יד תחת בעכבר כדי להרים אותו. במהלך בפעמים הראשונות, העכברים יכולים להיות נסערים, אבל תהליך ההרגלה יסתיים לאחר מספר ימים. אם שלב זה יוצר קשיים, כדאי להתייחס פרוטוקול "חופן על היד הפתוחה" 28.- הכינו כלוב עם חומר מצעים.
- transfer הכלוב של העכבר שאומן מקום שקט.
- הכן את השכר יש טיימר ושילוב מקל קליקר / היעד המוכן.
הערה: אם העכברים הם מורגלים כדי טיפול וכבר יש מערכת יחסים של אמון עם הנסיין, העכברים יכולים להיות מוזנים באופן ידני. אחרת, לצרף את המבצע על מקל או מלקחיים בצורה כזאת כי העכברים יכולים לשמור מרחק מן הנסיין. - הסר את כל האובייקטים מן הכלוב הביתה, המשמש כיום כאזור אימונים (למשל, בתי עכבר, חומרי בנייה-קן, וכו '.).
- מעביר את חבריו כלוב לכלוב מוכן.
- חוקים כלליים החלים על כל האימונים
הערה: הכללים הכלליים הבאים חלים עבור כל הפעילויות ולא יוזכרו שוב ברחבי הפרוטוקול.- לאמן כל עכבר למשך 5 דקות. חלופי בין אימוני 30-s ותקופות 15-s הפסקה.
- בואו העכבר לכרסם על הגמול כבר לא משני. לאחר מכן, לקחת את המקל (עם פרס) מחוץ לכלוב.
- הפעל את התבנית של המתגמלת הבאה:
1 - 10 הופעות של התנהגות: לתגמל בכל פעם.
11 - 21 ביצועים של התנהגות: לתגמל בכל פעם שנייה.
מ -22 ביצועים של התנהגות על: לתגמל בכל פעם שלישית. - לאחר 4 דקות של אימון, ההופעה הבאה של ההתנהגות הרצויה מקבלת חיזוק פרס זכייה. אפשר העכבר כדי לכרסם את פרס מזון שלוש פעמים יותר מאשר לפני.
- הדרכה מושב יום 1: "מחבר בין החיזוק משני עם גמול המזון"
- כיוונתי את הטיימר ל -5 דקות, לחץ להתחיל, ולהוסיף מנהרת העכבר אל הכלוב הביתה.
הערה: נצל את thigmotaxis המולד של עכברים ומניחה המנהרה ליד קיר (איור 2). עבור כמה הפגישות הראשונות, זה ישפר את ההסתברות של העכבר נכנס למנהרה. - המתן עד העכבר בודק את המנהרה. ברגע mousדואר נכנס למנהרה, לחץ ולהציג את הפרס בסוף המנהרה.
- בואו להאכיל את העכבר על הפרס בעת שישב המנהרה.
- לחץ ברציפות במשך 15 שניות בזמן שהעכבר יושב המנהרה.
- ברגע העכבר עוזב המנהרה, חזור לשלב 3.2.
- כיוונתי את הטיימר ל -5 דקות, לחץ להתחיל, ולהוסיף מנהרת העכבר אל הכלוב הביתה.
- ימי אימון 2 - 5: "ריצה דרך מנהרה"
- כיוונתי את הטיימר ל -5 דקות, לחץ להתחיל, ולהוסיף מנהרת העכבר אל הכלוב הביתה.
- ברגע העכבר נכנס למנהרה, לחץ ולהציג את הפרס בסוף המנהרה.
- כל עוד העכבר נמצא במנהרה, לחץ ומיד להציג את הפרס באותו אופן.
- חזור על פעולה זו עבור 30 s הבאים, ולאחר מכן להשהות למשך 15 שניות כדי לקחת המנהרה מחוץ לכלוב.
- מוסיף את המנהרה שוב ולחץ מייד כאשר העכבר חוזר המנהרה.
- להציג את הפרס בסוף המנהרה.
- אפשר העכבר כדי לכרסם עד 1 s. קחו את הפרס.
- ברגע מתחיל העכבר מלשוב אל המנהרה על ידי עצמו, להציג את הפרס מול בקצה המנהרה (איור 3).
- הדרכת מושב שבוע 2: "בעקבות מקל יעד"
- כיוונתי את הטיימר ל -5 דקות, לחץ להתחיל, ומניח את העולם בסוף מקל היעד בכלוב.
- ברגע העכבר מגלה עניין הגלובוס, לחץ ולהציג את הפרס לצד הגלובוס (איורים 4 ו -5).
- Reward העכבר רק אחרי שהוא נוגע גלובוס עם האף שלה.
- כאשר סמן העכבר מצא קשר בין הפעולה שבוצעה על הפרס, לשנות את המיקום של כדור הארץ במהלך האימון עצמו (איור 6).
- חכה בעכבר כדי לענות על האתגר האחרון הזה.
- מניחים את העולם בכלוב.
- זמן קצר לפני העכבר נוגע הגלובוס, לאט ובזהירות לשנות את המיקום של כדור הארץ על ידי 1 ס"מ. לחץ ולתגמל אם העכבר חצה את המרחק ונוגע הגלובוס.
- חזור על הליך זה עד שהעכבר כדלקמן באופן מהימן.
- לאט להאריך את מרחק העכבר צריך לחצות.
- הדרכת מושב שבוע 3: "בעקבות מקל היעד אל כף ידו של הנסיין"
- מניחים יד אחת בכלוב הכשרה תוך כדי לחיצה על שילוב מקל קליקר / היעד ואת הפרס בעזרת היד השנייה.
- כיוונתי את הטיימר ל -5 דקות, לחץ להתחיל, ומניח את העולם בסוף מקל היעד הבא אל היד.
- ברגע העכבר מגלה עניין הגלובוס, לחץ ולהציג את הפרס לצד הגלובוס.
- ברגע העכבר באתגר זה, להזיז את צעדי הגלובוס כמה קרוב היד.
- מניחים את העולם על כף היד. לחץ ולתגמל בזמן שהעכבר יושב על כף היד (איור 7).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
הראשון וגם אחד הצעדים החשובים ביותר היה קביעת גמול מזון מתאים. לכן, העכברים הוצעו סוגים שונים של אגוזים, פתרון סוכר, ריבה, וסוגים שונים של שוקולד בצלחת פטרי (איור 1). מניסיוננו, העכברים הראו העדפה ברורה עבור שוקולד לבן. לפיכך, השתמשנו שוקולד לבן עבור כל התהליכים הכשרה נוספים.
ההכשרה בפועל יושמה עם קבוצה של 12 עכברים BALB / c טבעי של כל אחד מהמינים. כל העכברים היו מעוניינים מאוד באימון. לצורך ההערכה של הצלחת אימון, בדקנו לביצוע התקין של ההתנהגות הרצויה: "בעקבות מקל היעד" (איור 4). הרוב המכריע של עכברים-כל מאומן עכברות ו -83% מהעכברים-אחריו זכר המקל היעד (איור 8). עכברות הציגו גבוהותהמוטיבציה אה לאימונים בכלל וכן ביצע את התנהגות בהתאמה עם בתדירות גבוהה יותר לאורך כל האימונים. לאחר שסיים 4 ימים של אימונים, עכברות בעקבות מקל היעד עם ממוצע של 64 פעמים 5 דקות, ואילו עכברים זכרים הפגינו התנהגות זו רק 50 פעמים 5 דקות. ב 5 דקות, את המשימה "הבאה אל כף היד" בוצעה על 55 פעמים בממוצע ב עכברות ו -35 פעמים על ידי עכברי זכרים (איור 9).
כדי לבדוק אם היה אימון השפעה חיובית על רווחתם של עכברים מאומנים, הערכנו את הסובלנות למניפולציות לאחר סיום ההכשרה. לכן, ניתחנו התנהגויות הקשורות חרדה ואילו העכברים היו מאופקים singlehandedly (כלומר, לתפוס את בעורפו ובסיס הזנב ביד אחת) במשך 15 שניות. עשיית צרכים ואת הניקוד שתן ספונטניים, נרשמו. Coho מאומנת אבל טיפל בעדינות rt של 12 עכברי BALB / c המולדים של כל מין שמש כקבוצת ביקורת. עכברים מאומנים מוצגים תדר נמוך משמעותי של התנהגויות הקשורות חרדה מאשר עכברים מאומנים. (איור 10). תוצאות דומות התקבלו כאשר הקלטת הניקוד צמוד טיפול בעת ביצוע מבחן מבוך מי מוריס (איורים 11 ו -12). העכברים המאומנים צייצו באופן משמעותי פחות מאשר העכברים המאומנים (איור 11) לבין המספר הכולל של חריקות לכל חריקת עכבר צומצם משמעותי. כדי להוסיף ולבחון את הנושא הזה, נתחנו את ההתנהגות הצפה במהלך מבחן מבוך מי מוריס. צף התנהגות במהלך מבחן מבוך המים מוריס מתואר תקופות שבהן העכברים אינם שוחים, אלא צפים על פני השטח. דיכאון הקשורות זו התנהגות צפה התבררה להיות מופחתת משמעותי בקבוצת ההכשרה (איור 12).
page = "1"> 
איור 1. הצגת Rewards האפשרי. שש עמדות לקראת הצגת התגמולים מסומנות בצלחת פטרי.
איור 2. מיקום של עכבר מנהרה. כדי לשפר את ההסתברות של עכבר הזנת המנהרה, המנהרה מושמת ליד קיר כלוב. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 3. הצגה זכה. העמדה המתאימה להצגת הגמול מחוץ סוף tu nnel מוצג. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 4. הדרכת הצלחה. עכבר אימן כדלקמן מקל היעד תוך הכשרה. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 5. מתגמלת. עכבר מתוגמל ליד מקל היעד במהלך האימון. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
"Jove_content" FO: keep-together.within-page = "1"> 
איור 6. פוזיציות יעד Stick לסירוגין בשבוע השני של הדרכה. העמדות של מקל אימונים מצוינים מופע בשרטוט זה. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 7. הדרכת הצלחה. עכבר הלך מקל היעד על ידו של המאמן. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 8. הצלחה של הדרכת פרוטוקול. קבוצה של 12 עכברי זן טהורים BALB / ג של כל מין הוכשרה. עד סוף השבוע אימון מושב 2: "בעקבות מקל היעד," כל עכברות ו -83% של עכברים זכרים מתגברת בהצלחה באתגר. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 9. חזרות של התנהגות בהתאמה לאחר שבוע אחד של אימונים. קבוצה של 12 BALB / ג בעכברי bred של כל מין הוכשרה. ביום האחרון של שבוע אימונים מושב 2: "בעקבות מקל מטרה" 3: "בעקבות מקל היעד מצד", החזרות על התנהגות בהתאמה נספרו במהלך אימון של 5 דקות. בשני השבועות, displ עכברותעאיד התנהגות התחזק עם תדר גבוה משמעותית משיעור עכברים זכרים ( "מקל יעד": 63.92 ± 3.72, p = 0.0300; "מצד": 54.92 ± 4.01, p = 0.0069). תדירות ההתנהגות חיזק לא משתנה באופן משמעותי אצל נקבות עכברים משבוע שבועיים עד שלושה שבועות. עם זאת, עכברים זכרים הראו ירידה משמעותית חזרות משבוע שבועיים עד שלושה שבועות ( "יעד מקל": 50.42 ± 4.48; "מצד": 35.92 ± 5; p = 0.0408). בן מאן-ויטני U-הבדיקה בוצעה. תוצאות הנתונים באו לידי ביטוי כממוצע ± SEM אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
התנהגות איור 10. הוצגה מופעלת על ידי בעורפו Holding. קבוצה של 12 עכברים טהורים BALB / ג של כל זה לשעבר הוכשר בעקבות פרוטוקול אימון קליקר. בקוהורט מאומנת אבל טפלה בעדינות של 12 BALB / c עכברים מולדים של כל מין שמשה כקבוצת ביקורת. העכברים היו מאופקים singlehandedly (כלומר, לתפוס את בעורפו ובסיס הזנב ביד אחת) במשך 15 שניות. הטלת שתן, עשיית צרכים ספונטני, ואת הניקוד נרשמו. היה הבדל עמוק בין התנהגותה של מאומנים לבין קבוצת הביקורת. עכברים מאומנים מוצגים כל ההתנהגויות עם תדר נמוך משמעותית מאשר עכברים מאומנים. ( "הטלת שתן": p <0.001; "עשיית צרכים": p <0.001; "ניקודו": p <0.001). בן מאן-ויטני U-הבדיקה בוצעה. שהעמודים מבוטאת כאחוז מכלל עכברים שנבדקו. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 8 "src =" / files / ftp_upload / 55,415 / 55415fig11.jpg "/>
איור 11. הוצג התנהגויות במהלך מבחן מבוך המים מוריס. קבוצה של 12 עכברים טהורים BALB / ג של כל מין הוכשרה בעקבות פרוטוקול אימון קליקר. בקוהורט מאומנת אבל טפלה בעדינות של 12 BALB / c עכברים מולדים של כל מין שמשה כקבוצת ביקורת. מבחן מבוך מי מוריס בוצע עם כל העכברים אחרי השבוע השלישי של אימונים. התנהגות ניקוד צפים צמודה וטיפול נרשמו. התנהגות צפה התרחשה פחות משמעותי בעכברים מאומנים (p <0.001). יתר על כן, לא היה הבדל עמוק בתוך הניקוד של מאומנים לבין קבוצת הביקורת. עכברים מאומנים צייצו באופן משמעותי פחות כאשר טפלו מאשר עכברים מקבוצת הביקורת לא המאומנת (p <0.001). בן מאן-ויטני U-הבדיקה בוצעה. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
s = "jove_content" FO: keep-together.within-page = "1"> 
איור 12. השכיחות של חריקות לכל עכבר. קבוצה של 12 עכברים טהורים BALB / ג של כל מין הוכשרה בעקבות פרוטוקול אימון קליקר. בקוהורט מאומנת אבל טפלה בעדינות של 12 BALB / c עכברים מולדים של כל מין שמשה כקבוצת ביקורת. מבחן מבוך מי מוריס בוצע עם כל העכברים אחרי השבוע השלישי של אימונים. הניקוד הצמוד טיפול העכברים נרשם. עכברים מאומנים צייצו משמעותיים בתדירות גבוהה יותר מאשר עכברים מאומנים. עכברים מאומנים מוצגים ניקוד 1.167 ± 0.7 פעמים ועכברים מאומנים 4.071 ± 0.83 פעמים. חולצת מבחן מזווג עם התיקון של וולש בוצע. תוצאות הנתונים באו לידי ביטוי כממוצע ± SEM אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 13. יישומים נוספים. עכבר עוקב מקל היעד לחצות גשר מכלוב אחד למשנהו. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
היישום האפקטיבי של פרוטוקול אימון קליקר עם קבוצה של 12 עכברי BALB / c המולדים של כל מין התברר מסובך. מחקרים קודמים אשרו את היעילות של אימון קליקר עם כמה מינים, ואנחנו מורחבים זה לעכברים. כמו עכברים הם יונקים שפותחה הנמוך ביותר בקרב חיות מעבדה, היכולות שלהם הם זלזלו לעתים קרובות. לכן, ההיבט המפתיע ביותר של הנתונים הוא כי הצלחת אימון יכולה להיות מושגת כמעט עם כל עכברים.
שלב קריטי אחת בתוך פרוטוקול זהו העיתוי של החיזוק השני, וזה מאוד חשוב ליצירת חיבור בין התנהגותה לבין החיזוק. כמו עכברים הם מאוד נסערים, קשה מעט לסמן ביצועים מדויקים בזמן שהם מתרוצצים. ככל חוו את מאמן הוא, ההצלחה אימון מהר יכולה להיות מושגת. הבחנו כי העכברים למדו די מהר, אפילו עם רכבת שנמניתERS. אפילו טעויות קטנות יכולות להיות מתוגמלות עבור בקורס של פרוטוקול אימון קליקר. מקורות נפוצים של שגיאה כללו עידוד של התנהגות לא נכונה וחוסר עניין גמול המזון לאחר הלחיצה.
גורם בלתי נשלט הוא האופי האינדיבידואלי של כל עכבר. למרות שהמחקר בוצע בעכברים טהורים, נולדו וגדלו באותם תנאים, הם מפתחים מגוון של דמויות שונות. בשל מחקרים קודמים והנתונים האמפיריים שלנו, אנו יודעים כי זה כולל טעמים שונים, ביטויים שונים של תיאבון, והתנהגות חקר שונה 29, 30. השלב הקריטי הראשון היה למצוא גמול מזון מתאים. העכברים הוצעו סוגים שונים של אגוזים, פתרון סוכר, ריבה, וסוגים שונים של שוקולד. עבור העכברים במחקר זה, שוקולד לבן התברר הגמול המתאים ביותר. ההצלחה של פרוטוקול זה תלוי היתרest העכברים באימון. אם כל דבר אחר מעורר העניין שלהם יותר, האימון מגיע לגבולותיו. ציוד נוסף שהוסף לכלוב למלא אימון, פחות העכברים השתתפו באימון. חיסול של כל הפריטים תופס את תשומת הלב של הסובבים חיוני (למשל, לעזוב אפילו כמות קטנה של חומר מצע בכלוב כדי למנוע את העכברים מ נבירה). לפעמים העכברים למספר רב יותר של עניין באימון לאחר הַרגָלָה לסביבה החדשה במשך כמה דקות.
פרוטוקולי טיפול עדינים כבר נקבעו לטובת רווחתם של עכברים כאשר טופלו 9 בידידות, 10, 11. תוצאות המחקר הנוכחי מצביעות על כך מערכת יחסים חי-אדם קרוב תורמים לסובלנות עכבר לטיפולים. תחת מניפולציה, חיות מאולפות מוצגות התנהגויות חרדה הקשורות פחות (i.ה., הטלת שתן, עשיית צרכים, ואת ניקוד) 31. במבחן מבוך מי מוריס, העכברים לא המיומנים אבל בעדינות טפלו הביעו שכיחות גבוהה יותר של התנהגות צפה. עכברים מאומנים מוצגים פחות התנהגות זו הקשורה לדיכאון 32. אפשר לטעון כי התוצאות החיוביות היו בשל גדילה לרווחתה בעכברים המאומנים.
הגבלה של מחקר זה היא כי רק זן אחד של עכברים טהורים נחקר. בשל בדלים התנהגותיים גבוהים בין זנים שונים של עכברים, זנים טהורים נוספים, כמו גם זני outbred, צריך להיחקר 29. במחקרים נוספים, מידע משלים על רווחיהם עכבר, כגון סוללה התנהגותי כולו, נתונים פיסיולוגיים (למשל, רמות corticosterone), או את ההשפעה של אימון על התפתחות המוח, יש לאסוף.
יישומים נוספים של אימוני שלט יכולים לסייע ליn שיפור תנאי הבריאות וההיגיינה במתקנים בעלי חיים. על ידי יישום פרוטוקול אימון קליקר, הצלחנו ללמד עכברים לעקוב מקל היעד לחצות גשר מכלוב אחד למשנהו (איור 13). אם הטכניקה הזו מושלמת, זה עושה שימוש בכלוב-שינוי מיותר. בנוסף, עכברים יכולים להיות מאומנים ללכת מרצון על ציוד מדידה (למשל, קנה מידה או באזורים התנהגותית). זה יכול לספק הגנה אמינה מפני העברת מחלות anthropozoonotic, כמו מגע ישיר עם בעלי החיים כבר לא יהיה צורך.
אימון חיזוקים חיוביים מומלץ בחום לבעלי חיים בשבי, כפי שהיא תורמת לבריאות הנפש שלהם 33. אם עכברים לחוות רמה גבוהה של רווחה, הם מציגים כמה בנפרד אסטרטגיות התמודדות שונות. אימון Clicker, ולכן, תורם תרומה ראויה לציון על 3Rs, כמו עבודות קודמות עולה כי הפחתה של Variability של עכברים פנוטיפים מוביל מספר מופחת של חיות הנדרשות כדי לעמוד בדרישות סטטיסטיות 27. מחקר זה הוכיח כי אימון קליקר בעכברים וקושר חזק עם פחד מופחת של אינטראקציות אנושיות-עכברים ותוצאות משחקים שנצפו במחקרים קודמים עם מינים שונים 34. יש אימון Clicker פוטנציאל נוסף, כפי שהוא יכול להיחשב עשר קוגניטיבית. היישום הרחב של אימון חיזוקים חיובי במתקנים בחיות מעבדה יכול לתרום תרומה משמעותית לעיקרון 3R, כפי שהוא מזקק את השמירה ומחקר ביו של עכברים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Lid for open housing | Tecniplast | GM500LID117 | |
| SealSAfe Plus top for open housing | Tecniplast | GM500400SU | |
| Type II long, filter top cages | Tecniplast | GM500PFSPC | |
| Aspen bedding material | Lab & Vet Service GmbH | H0234-300 | Environmental enrichment |
| Red polycarbonate Mouse House | Tecniplast | ACRE011 | Environmental enrichment |
| Tissue papers | Tork, SCA Hygiene Products GmbH | 290179 | Environmental enrichment |
| Food - ssniff M-H Extrudat | ssniff | V1126-000 | ad libitum |
| Target Stick with Clicker | Trixie | 2282 | |
| PVC Tube (Tunnels) | Thyssen Krupp | RTPVCU04003005 | |
| White Chocolate/ white chocolate cream | Company doesn't matter, preferable organic quality | ||
| Forceps | FineScienceTools | e.g. 11150-10 | Or any other tool to fixate chocolate |
| Prism Version 6.0 for Windows | GraphPad Software |
References
- Russell, W. M. S., Burch, R. L. The Principles of Humane Experimental Technique. , Methuen and Co., Ltd. 25-27 (1959).
- European Commission. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010 on the protection of animals used for scientific purposes. Official Journal of the European Union. , (2010).
- Balcombe, J. P., Barnard, N. D., Sandusky, C. Laboratory routines cause animal stress. Contemporary topics in laboratory animal science / American Association for Laboratory Animal Science. 43 (6), 42-51 (2004).
- Meijer, M. K., Sommer, R., Spruijt, B. M., van Zutphen, L. F. M., Baumans, V. Influence of environmental enrichment and handling on the acute stress response in individually housed mice. Laboratory animals. 41 (2), 161-173 (2007).
- Gouveia, K., Hurst, J. L. Reducing mouse anxiety during handling: effect of experience with handling tunnels. PloS one. 8 (6), e66401 (2013).
- Meaney, M. J., Diorio, J., et al. Early environmental regulation of forebrain glucocorticoid receptor gene expression: implications for adrenocortical responses to stress. Developmental neuroscience. 18 (1-2), 49-72 (1996).
- Gärtner, K., Büttner, D., Döhler, K., Friedel, R., Lindena, J., Trautschold, I. Stress response of rats to handling and experimental procedures. Laboratory animals. 14 (3), 267-274 (1980).
- Izumi, J., Hayashi-kuwabara, Y. U., Yoshinaga, K., Tanaka, Y., Ikeda, Y. Evidence for a Depressive-like State Induced by Repeated Saline Injections in Fischer 344 Rats. Nature. 57 (4), 883-888 (1997).
- Fridgeirsdottir, G. A., Hillered, L., Clausen, F. Escalated handling of young C57BL/6 mice results in altered Morris water maze performance. Upsala journal of medical sciences. 119 (1), 1-9 (2014).
- Heredia, L., Torrente, M., Domingo, J. L., Colomina, M. T. Individual housing and handling procedures modify anxiety levels of Tg2576 mice assessed in the zero maze test. Physiology and Behavior. 107 (2), 187-191 (2012).
- Maurer, B. M., Döring, D., Scheipl, F., Küchenhoff, H., Erhard, M. H. Effects of a gentling programme on the behaviour of laboratory rats towards humans. Applied Animal Behaviour Science. 114 (3-4), 554-571 (2008).
- Skinner, B. F. How to Teach Animals. Scientific American. 185, 26-29 (1951).
- Bailey, R. E., Gillaspy, J. A. Operant psychology goes to the fair: Marian and Keller Breland in the popular press, 1947-1966. The Behavior Analyst. 28 (2), 143-159 (2005).
- McGreevy, P. D., Boakes, R. A. Carrots and sticks: principles of animal training. , Cambridge University Press. (2007).
- Gillis, T. E., Janes, A. C., Kaufman, M. J. Positive reinforcement training in squirrel monkeys using clicker training. American journal of primatology. 74 (8), 712-720 (2012).
- Schapiro, S. J., Bloomsmith, M. A., Laule, G. E. Positive reinforcement training as a technique to alter nonhuman primate behavior: quantitative assessments of effectiveness. Journal of applied animal welfare science: JAAWS. 6 (3), 175-187 (2003).
- Martin, L., Iceberg, E. Quantifying Social Motivation in Mice Using Operant Conditioning. Journal of visualized experiments : JoVE. (102), e53009 (2015).
- Sclafani, A., Ackroff, K. Operant licking for intragastric sugar infusions: Differential reinforcing actions of glucose, sucrose and fructose in mice. Physiology and Behavior. , 115-124 (2016).
- Bathellier, B., Tee, S. P., Hrovat, C., Rumpel, S. A multiplicative reinforcement learning model capturing learning dynamics and interindividual variability in mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (49), 19950-19955 (2013).
- Clark, F. E. Can cognitive challenge enhance the psychological well-being of large-brained mammals in zoos? [unpublished doctoral thesis]. , Royal Veterinary College and Institute of Zoology. London, UK. (1999).
- Shettleworth, S. J., et al. Cognition, evolution, and behavior. , Oxford University Press. Oxford, UK. (2010).
- Hagen, K., Broom, D. M. Emotional reactions to learning in cattle. Applied Animal Behaviour Science. 85 (3-4), 203-213 (2004).
- Ernst, K., Puppe, B., Schön, P., Manteuffel, G. A complex automatic feeding system for pigs aimed to induce successful behavioural coping by cognitive adaptation. Applied Animal Behaviour Science. 91, 205-281 (2005).
- Puppe, B., Ernst, K., Schn, P. C., Manteuffel, G. Cognitive enrichment affects behavioural reactivity in domestic pigs. Applied Animal Behaviour Science. 105 (1-3), 75-86 (2007).
- Zebunke, M., Puppe, B., Langbein, J. Effects of cognitive enrichment on behavioural and physiological reactions of pigs. Physiology and Behavior. 118, 70-79 (2013).
- Manteuffel, G., Langbein, J., Puppe, B. Increasing farm animal welfare by positively motivated instrumental behaviour. Applied Animal Behaviour Science. 118 (3-4), 191-198 (2009).
- Bayne, K., Würbel, H. The impact of environmental enrichment on the outcome variability and scientific validity of laboratory animal studies. Science Direct. 33 (1), 273-280 (2014).
- Hurst, J. L., West, R. S. Taming anxiety in laboratory mice. Nature Methods. 7 (10), 825-826 (2010).
- Crawley, J. N. What's Wrong With My Mouse?. , (2007).
- Loos, M., Koopmans, B., et al. Within-strain variation in behavior differs consistently between common inbred strains of mice. Mammalian genome : official journal of the International Mammalian Genome Society. 26 (7-8), 348-354 (2015).
- Seibenhener, M. L., Wooten, M. C. Use of the Open Field Maze to Measure Locomotor and Anxiety-like Behavior in Mice. Journal of visualized experiments : JoVE. (96), e1-e6 (2015).
- Can, A., Dao, D. T., Arad, M., Terrillion, C. E., Piantadosi, S. C., Gould, T. D. The Mouse Forced Swim Test. Journal of Visualized Experiments. , 4-8 (2011).
- Clayton, L. A., Tynes, V. V. Keeping the Exotic Pet Mentally Healthy. Veterinary Clinics of North America: Exotic Animal Practice. 18 (2), 187-195 (2015).
- Ward, S. J., Melfi, V. The implications of husbandry training on zoo animal response rates. Applied Animal Behaviour Science. 147 (1-2), 179-185 (2013).
