Introduction
وضع استراتيجيات التحسين جديدة للفئران المختبر هي مهمة صعبة أن يساهم في الوفاء 3RS (استبدال، والحد، والصقل) للعلم الحيوان مختبر 1. يمكن إدخال تحسينات في مجال صقل يساهم في تعزيز رفاه الملايين من الحيوانات التي تستخدم لأغراض تجريبية. لذلك، لا بد من البحث المكثف في هذا المجال. وهذا هو أيضا هدف محدد من التوجيه 2010/63 للاتحاد الأوروبي. يشير التوجيه 2010/63 / الاتحاد الأوروبي إلى أن تجربة حياة الحيوانات المختبرية لابد من تعزيز وأن "المؤسسات يجب اقامة برامج التعود والتدريب المناسبة للحيوانات، والإجراءات وطول المشروع" (المادة 3.7) 2.
يمكن للحيوانات المختبر تجربة العديد من المواقف العصيبة في حين يتم الاحتفاظ بها وتربيتها لإجراء التجارب. عادة، والتفاعل بين العملالفئران atory والأشخاص المسؤولين محدودة نوعا ما. ولذلك، فإن علاقة ثقة لا يمكن أن تتطور. وهذا يمكن أن تثير زيادة القلق والتوتر في رد فعل على التعامل معها، وهو ما يضر إلى سلوك وعلم وظائف الأعضاء، وبالتالي، رفاه، من الحيوانات 3 و 4 و 5 و 6. وعلاوة على ذلك، تمارس بشكل روتيني الإجراءات المخبرية مثل مناولة العامة، وضبط النفس، والدم أو أخذ عينات الأنسجة يمكن أن يسبب استجابات التوتر، والتي يمكن دراستها عن طريق قياس معايير مختلفة، مثل هرمونات التوتر أو سلوك 7 و 8. ولقد ثبت أن التعامل مع برامج يمكن أن تقلل بشكل فعال في القلق تجاه المحقق في القوارض مختبر 9 و 10 و 11. برامج التعامل مع بالتالي يمكن تحسين الحيواناتالشروط ويمكن أن يسهم بشكل كبير في رفاهية الحيوان 5.
الهدف من هذه الدراسة هو تقديم التدريب التعزيز الإيجابي للفئران كبرنامج معالجة محددة. التدريب التعزيز الإيجابي هو شكل من أشكال تكييف هواء فعال الذي يعطي للمحقق وسيلة لتشكيل السلوك الحيواني. عندما يقوم الحيوان سلوك المطلوب، وتبع ذلك حافزا إيجابيا (هنا، مكافأة الغذاء). والقصد من ذلك هو أن هذا الحيوان يربط مكافأة لسلوك كل منهما. الفرس التدريب هو شكل من أشكال التدريب التعزيز الإيجابي باستخدام معزز ثانوي مكيفة، و "فوق" صوت الفرس، وثبت لتعزيز سلوك معين 12.
وبشكل أكثر تحديدا، فإن الصوت فوق بمثابة "جسر الوقت" بين السلوك ومكافأة القادمة 13. المدرب ينقر على وجه التحديد عندما يقوم الحيوان المطلوبالسلوك، دون أي تأخير الوقت 14 سنة، وبعد ذلك يعرض مكافأة الغذاء. هذا يقوي السلوك مكافأة، والتي سوف يتم تنفيذها مع ارتفاع وتيرة. يستخدم الفرس التدريب على نطاق واسع مع الحيوانات الأليفة، وجعلت طريقها إلى علم الحيوان المختبر، حيث كان قد تم تنفيذه بنجاح مع الرئيسات من غير البشر 13 و 15 و 16. كما الفئران تتعلم بدلا بسرعة عندما تحدى مع نماذج تكييف هواء فعال، يجب إدخال معزز الثاني لا إرهاق قدراتهم المعرفية 5، 17، 18، 19.
من خلال تقديم التدريب الفرس لحفظ الفئران، ونحن تمكين الفئران لتجربة تخصيب المعرفي. تصميم تخصيب المعرفي يجب تمكين الفئران لاستخدام مهاراتهم المعرفية لSOLVمشاكل البريد والتحكم بيئتهم 20 و 21. العديد من الدراسات مع أنواع مختلفة تثبت التأثير الإيجابي لتخصيب المعرفي على رعاية الحيوانات في الأسر 22، 23، 24. تعزيز قدرة الحيوانات على التعامل بنجاح مع التحديات البيئية يسهم في رفاهيتهم 25 و 26.
وبالإضافة إلى ذلك، إذا كانت الحيوانات تعاني من مستويات منخفضة من الإجهاد خلال حياتهم، هم أقل عرضة لتطوير استراتيجيات المواجهة ضارة عندما واجه الضغوطات التي تحدث في البحوث الطبية الحيوية. وهكذا، فإن التنفيذ المتسق لتخصيب المعرفي يمكن أن تساهم في تجانس الظواهر المواضيع '. وسوف يسهم ذلك مبدأ 3R الحد، لأنها يمكن أن تقلل من عدد من المواد المطلوبةلتلبية المتطلبات الإحصائية 27.
عن طريق وضع بروتوكول يمكن الاعتماد عليها والتي يمكن دمجها بسهولة في الروتين اليومي للحفظ الفئران المختبرية، ونحن يمكن أن تحسن إلى حد كبير تجربة حياتهم للرفاهية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
الأخلاق بيان: إن التعامل مع الفئران والإجراءات التجريبية أجريت وفقا الأوروبي، وطنية، والمبادئ التوجيهية المؤسسية لرعاية الحيوانات.
ملاحظة: يتضمن البروتوكول خمسة أيام من التدخلات (من الاثنين إلى الجمعة)، مع فواصل في عطلة نهاية الأسبوع (السبت والأحد). بروتوكول يمكن تكييفها بسهولة لتلبية الاحتياجات المحددة.
1. تحديد أجر مناسب ليكون بمثابة معزز الثانية
ملاحظة: استخدام المكافآت الغذاء، مثل الغذاء فراغ معبأة أو الأعلاف الحيوانية التي تلبي معايير السلامة الغذائية. على سبيل المثال، وأنواع مختلفة من المكسرات والشوكولاته والدببة غائر، أو الفواكه المجففة هي مناسبة.
- إدراج طبق بيتري صغير مع المكافآت الغذائية المختلفة (قطع من 0.5 سم 3) في المنزل قفص (الشكل 1).
- بعد 10 دقيقة، تحقق من وجود بقايا الطعام.
- إذا تؤكل كل المكافآت بعد 10 دقيقة، وتقصير فترة زمنية حتى يمكن تقدير تفضيل.
- في أيام 4 و 5 (على سبيل المثال، Thursdaذ والجمعة)، إضافة كميات صغيرة من) مكافأة المفضل ( "الفائز" إلى منزل قفص إنشاء التكلف من جميع الفئران في قفص للمكافأة.
- إذا لم يتم اعتادوا على الفئران إلى الأنفاق الماوس، إضافة النفق إلى قفص (2 يوما على الأقل قبل البدء في التدريب، على سبيل المثال، خلال عطلة نهاية الأسبوع).
- كرر الخطوات من 1،2-1،4 في 3 أيام متتالية (على سبيل المثال، من الاثنين إلى الأربعاء).
التدريب 2. الفرس
- الاستعدادات لكل دورة تدريبية
ملاحظة: في كل مرة يحتاج الماوس بالرفع في هذا البروتوكول، ورفع ذلك بطريقة هادئة ورقيقة. وضع اليد تحت الماوس لرفعه. وخلال المرات القليلة الأولى، يمكن تحريكها الفئران، ولكن سيتم الانتهاء من عملية التعود بعد عدة أيام. إذا كانت هذه الخطوة بإنشاء الصعوبات، فمن المفيد أن يشار إلى البروتوكول ل "الحجامة على يد مفتوحة" 28.- إعداد قفص مع المواد الفراش.
- هيئة تنظيم الاتصالاتnsfer قفص الماوس يجري تدريب إلى مكان هادئ.
- إعداد الثواب ويكون جهاز توقيت والجمع عصا الفرس / هدفا جاهزا.
ملاحظة: إذا اعتادوا على الفئران لمعالجة وبالفعل لها علاقة ثقة مع مجرب، والفئران ويمكن تغذية باليد. خلاف ذلك، ونعلق على مكافأة على عصا أو ملقط في مثل هذه الطريقة أن الفئران يمكن أن تبقي على مسافة من مجرب. - إزالة كافة الكائنات من المنزل قفص، الذي يشغل الآن منصب مجال التدريب (على سبيل المثال، البيوت الماوس، مواد بناء العش، الخ.).
- نقل الصحابة قفص إلى قفص المعدة.
- القواعد العامة التي تنطبق على جميع الدورات التدريبية
ملاحظة: تنطبق القواعد العامة التالية لجميع الدورات ولن يتم ذكرها مرة أخرى في جميع أنحاء البروتوكول.- تدريب كل فأر لمدة 5 دقائق. بالتناوب بين التدريب 30 ثانية و 15 ق فترات الشوط الاول.
- دع الماوس أقضم على مكافأة لا تزيد عن ثانية واحدة. ثم، واتخاذ عصا (مع مكافأة) للخروج من القفص.
- تنفيذ النمط التالي من مكافأة:
1-10 أداء السلوك: مكافأة في كل مرة.
11-21 أداء السلوك: مكافأة كل مرة الثانية.
من 22 أداء السلوك على: مكافأة كل مرة الثالثة. - بعد 4 دقائق من التدريب، ويتعزز أداء المقبل للسلوك المرغوب فيه من قبل مكافأة الفوز بالجائزة الكبرى. السماح للفأرة أقضم على مكافأة الطعام ثلاث مرات أطول من ذي قبل.
- دورة تدريبية يوم 1: "ربط معزز ثانوي مع مكافأة الغذاء"
- تعيين جهاز ضبط الوقت لمدة 5 دقائق، اضغط البداية، وإضافة النفق الماوس إلى المنزل القفص.
ملاحظة: الاستفادة من انجذاب بالتماس الفطرية من الفئران ووضع النفق بجوار جدار (الشكل 2). لالجلسات القليلة الأولى، وهذا من شأنه أن يعزز احتمال الماوس دخول النفق. - انتظر حتى يتفقد الماوس النفق. بمجرد أن مذكرات التفاهمالبريد يدخل النفق، انقر فوق وتقديم مكافأة في نهاية النفق.
- السماح للتغذية الماوس على مكافأة في حين يجلس في النفق.
- انقر مستمر لمدة 15 ق في حين أن الفأر هو يجلس في النفق.
- حالما يترك الماوس النفق، انتقل إلى الخطوة 3.2.
- تعيين جهاز ضبط الوقت لمدة 5 دقائق، اضغط البداية، وإضافة النفق الماوس إلى المنزل القفص.
- دورة تدريبية يوم 2-5: "يمر عبر نفق"
- تعيين جهاز ضبط الوقت لمدة 5 دقائق، اضغط البداية، وإضافة النفق الماوس إلى المنزل القفص.
- بمجرد أن الفأر يدخل النفق، انقر فوق وتقديم مكافأة في نهاية النفق.
- طالما أن الفأر هو في النفق، انقر فوق وتقديم فورا مكافأة بنفس الطريقة.
- كرر هذا لمدة 30 ثانية القادمة، ومن ثم وقفة لمدة 15 ق لاتخاذ نفق للخروج من القفص.
- إضافة النفق مرة أخرى وانقر على الفور عندما يدخل مجددا الماوس النفق.
- تقديم مكافأة في نهاية النفق.
- السماح للفأرة أقضم لمدة تصل إلى 1 ق. يسلب مكافأة.
- في أقرب وقت معاودة دخول يبدأ الماوس النفق في حد ذاته، تقديم مكافأة أمام نهاية النفق (الشكل 3).
- أسبوع دورة تدريبية 2: "في أعقاب عصا الهدف"
- تعيين جهاز ضبط الوقت لمدة 5 دقائق، اضغط البداية، ووضع العالم في نهاية العصا الهدف في القفص.
- حالما يظهر الماوس الفائدة في العالم، انقر فوق وتقديم مكافأة القادمة إلى العالم (أرقام 4 و 5).
- مكافأة الماوس فقط بعد أن يلمس الكرة الأرضية مع أنفها.
- عندما الماوس ربطت عمل يقوم على مكافأة، تغيير موقف العالم خلال دورة تدريبية (الشكل 6).
- انتظر الماوس لمواجهة هذا التحدي الماضي.
- وضع العالم في القفص.
- قبل فترة وجيزة من الماوس يلمس الكرة الأرضية، ببطء وبعناية تغيير موقف العالم من خلال 1 سم. انقر ومكافأة إذا الماوس عبرت المسافة ويلمس الكرة الأرضية.
- كرر هذا الإجراء حتى يتبع الماوس بشكل موثوق.
- ببطء توسيع المسافة الماوس له بالعبور.
- أسبوع دورة تدريبية 3: "في أعقاب عصا الهدف في متناول اليد المجرب ل"
- ضع يدا واحدة في قفص التدريب في حين عقد الجمع عصا الفرس / الهدف والثواب مع جهة أخرى.
- تعيين جهاز ضبط الوقت لمدة 5 دقائق، اضغط البداية، ووضع العالم في نهاية العصا الهدف التالي في اليد.
- حالما يظهر الماوس الفائدة في العالم، انقر فوق وتقديم مكافأة القادمة إلى العالم.
- في أقرب وقت الماوس تمت مواجهة هذا التحدي، حرك العالم عدة خطوات أقرب إلى متناول اليد.
- وضع العالم على كف اليد. انقر ومكافأة في حين أن الفأر هو يجلس على كف اليد (الشكل 7).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
كان أول وأيضا واحدة من أهم الخطوات لتحديد مكافأة الغذائية المناسبة. لذلك، عرضت الفئران أنواع مختلفة من المكسرات، محلول السكر، المربى، وأنواع مختلفة من الشوكولاته في طبق بيتري (الشكل 1). في تجربتنا، أظهرت الفئران تفضيل واضح للالشوكولاته البيضاء. ومن هنا، كنا الشوكولاته البيضاء لجميع عمليات تدريب أخرى.
تم تنفيذ التدريب الفعلي مع لفيف من 12 BALB / ج الفئران الفطرية من كل جنس. وكانت جميع الفئران المهتمة جدا في التدريب. لتقييم نجاح التدريب، ونحن للتأكد من حسن أداء السلوك المرغوب فيه: "في أعقاب عصا الهدف" (الشكل 4). الغالبية العظمى من الفئران كل تدريب الفئران الإناث و 83٪ للذكور الفئران تليها العصا الهدف (الشكل 8). عرض إناث الفئران أعلىالدافع إيه للتدريب بشكل عام وأداء وسلوك كل منهما مع ارتفاع وتيرة طوال الدورات التدريبية. بعد الانتهاء من 4 أيام من التدريب، وجاء إناث الفئران العصا الهدف بمتوسط 64 مرات في 5 دقائق، في حين أن الفئران الذكور عرض هذا السلوك مرة 50 فقط في 5 دقائق. في 5 دقائق، تم تنفيذ مهمة "بعد أن كف اليد" في المتوسط 55 مرة من قبل الفئران الإناث و 35 مرات من قبل الفئران الذكور (الشكل 9).
للتحقق ما إذا كان التدريب كان له أثر إيجابي على رفاه الفئران المدربة، قمنا بتقييم التسامح للتلاعب بعد الانتهاء من التدريب. لذلك، قمنا بتحليل السلوكيات المرتبطة القلق بينما الفئران ضبط النفس بمفردها (أي استيعاب القفا من الرقبة وقاعدة الذيل مع يد واحدة) لمدة 15 ثانية. سجلت التبول عفوية، التغوط والنطق. وكوهو غير مدربين ولكن التعامل معها بلطف غ 12 BALB / ج الفئران الفطرية من كل جنس بمثابة المجموعة الضابطة. عرض الفئران المدربة تردد أقل بكثير من السلوكيات المرتبطة القلق من الفئران غير مدربين. (الشكل 10). وقد تم الحصول على نتائج مماثلة عند تسجيل النطق مرتبطة التعامل أثناء تنفيذ موريس المياه متاهة اختبار (أرقام 11 و 12). الفئران المدربة بشق الأنفس أقل بكثير من الفئران غير مدربين (الشكل 11) وعدد من الصرير في الصرير الماوس انخفض بشكل كبير. لمزيد من تقييم هذه المسألة، قمنا بتحليل سلوك العائمة خلال المتاهة اختبار موريس المياه. يوصف العائمة السلوك خلال موريس المتاهة اختبار المياه كما فترات من الوقت عند الفئران لا السباحة، ولكن مجرد تطفو على السطح. تحول هذا السلوك العائمة ذات الصلة الاكتئاب إلى أن انخفاض كبير في تدريب فريق (الشكل 12).
الصفحة = "1"> 
الشكل 1. تقديم المكافآت المحتملة. يتم وضع علامة على ستة مواقع لتقديم المكافآت في طبق بيتري.
الرقم 2. موقف الفأر نفق. لتعزيز احتمال الماوس دخول النفق، يتم وضع نفق بجوار جدار القفص. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3. تقديم مكافأة. الموقف المناسب لتقديم مكافأة خارج نهاية تو يظهر nnel. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الرقم 4. النجاح للتدريب. فأر تدريب يتبع عصا الهدف في حين يجري تدريبهم. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الرقم 5. مكافأة. ما تكافأ الماوس بجانب عصا الهدف خلال الدورة التدريبية. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
"jove_content" FO: المحافظة على together.within الصفحات = "1"> 
الشكل 6. المراكز بالتناوب الهدف عصا في الأسبوع الثاني من التدريب. يشار إلى أن مواقف عصا التدريب في هذا الرسم التخطيطي. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الرقم 7. النجاح التدريب. ثم أعقب ذلك الماوس العصا هدف على يد المدرب. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 8. نجاح بروتوكول التدريب. كما تم تدريب الفوج 12 BALB / ج الفئران سلالة الفطرية من كل جنس. وبحلول نهاية دورة تدريبية الأسبوع 2: "في أعقاب عصا الهدف،" كل الفئران الإناث و 83٪ من ذكور الفئران نجحت في التغلب على التحدي. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الرقم 9. تكرار سلوك كل منها بعد أسبوع واحد من التدريب. كما تم تدريب الفوج 12 BALB / ج في الفئران ولدت من كل جنس. في اليوم الأخير من دورة تدريبية في الاسبوع 2: "في أعقاب عصا الهدف" و 3: "بعد الهدف عصا في يده"، وقد عد تكرار سلوك كل منهما خلال دورة تدريبية 5 دقائق. في كل أسبوع، displ إناث الفئرانعايد وتعزيز السلوك مع تردد أعلى بكثير من الفئران الذكور ( "عصا الهدف": 63.92 ± 3.72، ع = 0.0300. "من جهة": 54.92 ± 4.01، ع = 0.0069). لم تواتر السلوك المعزز لا تختلف كثيرا في إناث الفئران من أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع. ومع ذلك، أظهرت الفئران الذكور انخفاضا كبيرا في التكرار من أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع ( "الهدف العصا": 50.42 ± 4.48، "في متناول اليد": 35.92 ± 5؛ ع = 0.0408). أجري U-اختبار مان ويتني. وأعرب عن نتائج البيانات كمتوسط ± SEM الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الرقم 10. السلوك عرض نجمت عن القفا القابضة. فوج من 12 BALB / ج الفئران الفطرية من كل ليالي تم تدريب سابق بعد بروتوكول تدريب الفرس. لفئة غير مدربين ولكن التعامل معها بلطف من 12 BALB / ج الفئران الفطرية من كل جنس بمثابة مجموعة مراقبة. وتم ضبط النفس الفئران بمفرده (أي استيعاب القفا من الرقبة وقاعدة الذيل مع يد واحدة) لمدة 15 ثانية. سجلت التبول عفوية، التغوط، والنطق. كان هناك اختلاف عميق بين سلوك عرض للتدريب والمجموعة الضابطة. عرض الفئران تدريب جميع السلوكيات مع تردد أقل بكثير من الفئران غير مدربين. ( "التبول": ع <0.001؛ "التغوط": ع <0.001؛ "غناء": P <0.001). أجري U-اختبار مان ويتني. يتم التعبير عن الأعمدة كما في المئة من جميع الفئران التي تم اختبارها. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الرقم 8 "SRC =" / ملفات / ftp_upload / 55415 / 55415fig11.jpg "/>
الرقم 11. المعروضة السلوكيات خلال المتاهة اختبار موريس المياه. كما تم تدريب الفوج 12 BALB / ج الفئران الفطرية من كل جنس بعد بروتوكول تدريب الفرس. لفئة غير مدربين ولكن التعامل معها بلطف من 12 BALB / ج الفئران الفطرية من كل جنس بمثابة مجموعة مراقبة. تم إجراء اختبار المتاهة موريس المياه مع جميع الفئران بعد الأسبوع الثالث من التدريب. سجلت العائمة السلوك والنطق ترتبط التعامل معها. حدث السلوك العائمة أقل بكثير لدى الفئران المدربة (ع <0.001). وعلاوة على ذلك، كان هناك اختلاف عميق في النطق للتدريب والمجموعة الضابطة. الفئران المدربة بشق الأنفس أقل بكثير عند التعامل معها من الفئران من المجموعة الضابطة غير مدربين (ع <0.001). أجري U-اختبار مان ويتني. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الصورة = "jove_content" FO: المحافظة على together.within الصفحات = "1"> 
الرقم 12. انتشار الصرير في الماوس. كما تم تدريب الفوج 12 BALB / ج الفئران الفطرية من كل جنس بعد بروتوكول تدريب الفرس. لفئة غير مدربين ولكن التعامل معها بلطف من 12 BALB / ج الفئران الفطرية من كل جنس بمثابة المجموعة الضابطة. تم إجراء اختبار المتاهة موريس المياه مع جميع الفئران بعد الأسبوع الثالث من التدريب. تم تسجيل النطق مرتبطة التعامل مع الفئران. بشق الأنفس الفئران غير مدربين بشكل ملحوظ في كثير من الأحيان من الفئران المدربة. الفئران غير مدربين عرض النطق 1.167 ± 0.7 مرات والفئران غير مدربين 4.071 ± 0.83 مرة. وقد أجري أونبايريد اختبار t مع تصحيح ولش. وأعرب عن نتائج البيانات كمتوسط ± SEM الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الرقم 13. تطبيقات أخرى. فأر فيما يلي عصا الهدف لعبور الجسر من قفص واحد إلى آخر. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
أثبت تنفيذ الفعال لبروتوكول التدريب الفرس مع لفيف من 12 BALB / ج الفئران الفطرية من كل جنس أن تكون غير معقدة. وقد أكدت الدراسات السابقة فعالية التدريب الفرس مع العديد من الأنواع، ومددنا هذه الفئران. كما الفئران هي الثدييات أقل البلدان نموا حيوانات المختبر، وغالبا ما يتم التقليل من قدراتهم. ولذلك، فإن الجانب الأكثر إثارة للدهشة من البيانات هو أن نجاح التدريب يمكن أن يتحقق مع الفئران تقريبا.
واحد خطوة حاسمة في هذا البروتوكول هو توقيت معزز الثاني، وهو أمر مهم جدا لتأسيس اتصال بين سلوك المعروضة والتعزيز. كما الفئران هي المهتاج جدا، فمن الصعب قليلا للاحتفال أداء المحدد بينما هم الاسراع حولها. و، نجاح التدريب أسرع يمكن تحقيق أكثر خبرة المدرب. لاحظنا أن الفئران تعلمت بسرعة كبيرة، حتى مع قطار سطحيالمتطلبات البيئية. حتى يمكن تعويض الاخطاء قليلة للفي سياق بروتوكول تدريب الفرس. وتشمل المصادر المشتركة للخطأ يعزز السلوك الخاطئ وعدم وجود مصلحة في مكافأة الطعام بعد النقر.
عامل لا يمكن السيطرة عليها هو الطابع الفردي لكل الماوس. على الرغم من أن أجريت هذه الدراسة على الفئران الفطرية، ولدت ونشأت في ظل نفس الظروف، وتطوير مجموعة متنوعة من شخصيات مختلفة. بسبب الأبحاث السابقة والبيانات التجريبية الخاصة بنا، ونحن نعلم أن هذا يشمل مختلف الأذواق، وتعبيرات مختلفة من الشهية، والسلوك استكشاف مختلف 29 و 30. وكانت الخطوة الأولى الحاسمة للعثور على مكافأة الغذائية المناسبة. وعرضت الفئران أنواع مختلفة من المكسرات، محلول السكر، المربى، وأنواع مختلفة من الشوكولاته. للفئران في هذه الدراسة، أثبتت الشوكولاته البيضاء ليكون مكافأة أنسب. نجاح هذا البروتوكول يعتمد على ما بينبتوقيت شرق الولايات المتحدة من الفئران في التدريب. إذا كان أي شيء آخر يثير اهتمامهم أكثر، والتدريب يصل حدوده. لمزيد من المعدات التي تم إضافتها إلى القفص لتحقيق دورة تدريبية، وأقل شاركت الفئران في التدريب. القضاء على جميع العناصر التي تشد الانتباه في محاصرة ضروري (على سبيل المثال، وترك حتى كمية صغيرة من المواد الفراش في القفص لمنع الفئران من تختبئ). أحيانا الفئران كسب المزيد من الاهتمام في التدريب بعد التعود على البيئة الجديدة لعدة دقائق.
وقد تم بالفعل تحديد بروتوكولات التعامل مع طيف لصالح رفاهية الفئران عندما تعامل وديا 9 و 10 و 11. نتائج هذه الدراسة تشير إلى أن علاقة أوثق بين الإنسان والحيوان يساهم في التسامح الماوس للعلاجات. تحت التلاعب، وعرض الحيوانات المدربة أقل السلوكيات المرتبطة القلق (ط.ه-، التبول، التبرز، والنطق) 31. في موريس المتاهة اختبار المياه، أعربت الفئران غير مدربين ولكن التعامل معها بلطف انتشار أعلى بكثير من سلوك العائمة. الفئران المدربة عرض أقل من هذا السلوك المتعلقة الاكتئاب 32. ويمكن القول أن النتائج الإيجابية كانت نتيجة لزيادة الرفاهية في الفئران المدربة.
وجود قيود على هذه الدراسة أن واحدا فقط سلالة من الفئران الفطرية ودرس. بسبب الاختلافات السلوكية عالية بين سلالات مختلفة من الفئران، والسلالات الفطرية إضافية، وكذلك سلالات الأباعد، وينبغي التحقيق 29. في دراسات أخرى، معلومات تكميلية عن الرفاهية الماوس، مثل بطارية السلوكية كلها، البيانات الفسيولوجية (على سبيل المثال، مستويات كورتيزون)، أو أثر التدريب على نمو الدماغ، ينبغي جمعها.
مزيد من الطلبات من تدريب الفرس يمكن أن تساعد طن تحسين الظروف الصحية والنظافة في مرافق الحيوانية. عن طريق تطبيق البروتوكول تدريب الفرس، نجحنا في تدريس الفئران لمتابعة عصا الهدف ولعبور الجسر من قفص واحد إلى آخر (الشكل 13). إذا هو الكمال هذه التقنية، فإنه يجعل دليل لا لزوم لها المتغيرة القفص. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن ان يتم تدريب الفئران على المشي طوعا على معدات القياس (على سبيل المثال، على نطاق وأو المناطق السلوكية). هذا يمكن أن توفر حماية موثوقة ضد انتقال المرض anthropozoonotic، والاتصال المباشر مع الحيوانات لن يكون ضروريا.
التدريب التعزيز الإيجابي ينصح بشدة للحيوانات في الأسر، كما أنها تساهم في الصحة العقلية 33. إذا الفئران تجربة على مستوى عال من الرفاهية، لأنها تكشف بعض استراتيجيات المواجهة المختلفة كل على حدة. التدريب على الفرس، وبالتالي، يجعل مساهمة بارزة في 3RS، كما يبين العمل السابق أن الانخفاض في فاريابيليتي من الفئران الظواهر يؤدي إلى انخفاض عدد الحيوانات اللازمة لتلبية المتطلبات الإحصائية 27. وقد أثبتت هذه الدراسة أن التدريب الفرس في الفئران يرتبط بقوة مع انخفاض الخوف من التفاعلات بين البشر والفئران والنتائج المباريات التي لوحظت في الدراسات السابقة مع أنواع مختلفة 34. الفرس التدريب لديها المزيد من الإمكانات، لأنها يمكن أن تعتبر تخصيب المعرفي. تنفيذ واسعة من التدريب التعزيز الإيجابي في مرافق الحيوانات المخبرية أن تقدم مساهمة قيمة لمبدأ 3R، لأنها تهذب حفظ والبحوث الطبية الحيوية من الفئران.
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).
