Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Vi presenterer Klikkertrening som en kognitiv berikelse for Laboratory Mus

Published: March 6, 2017 doi: 10.3791/55415
* These authors contributed equally

Introduction

Utviklingen av nye raffinement strategier for laboratoriet mus er en utfordrende oppgave som bidrar til oppfyllelse av 3R (erstatning, reduksjon og raffinering) av forsøksdyrlære 1. Forbedringer innen foredling kan videre bidra til trivsel for de millioner av dyr som brukes til eksperimentelle formål. Derfor er intensiv forskning behov på feltet. Dette er også et definert mål i direktiv 2010/63 i Den europeiske union. Direktiv 2010/63 / EU påpeker at livstidserfaring med forsøksdyr må styrkes og at "virksomheter skal sette opp tilvenning og opplæringsprogrammer som passer for dyrene, prosedyrer og lengden på prosjektet" (artikkel 3.7) 2.

Forsøksdyr kan oppleve mange stressende situasjoner mens de blir holdt og avlet for eksperimenter. Vanligvis samspillet mellom arbeidsAtory mus og de ansvarlige er ganske begrenset. Derfor kan et tillitsfullt forhold ikke utvikle. Dette kan fremkalle øket angst og spenning i reaksjon til håndtering, noe som er skadelig for den adferd og fysiologi, og derfor den trivsel, av dyrene 3, 4, 5, 6. Videre rutinemessig utført laboratorieprosedyrer som generell håndtering, tilbakeholdenhet, og blod eller prøvetaking vev kan føre til stressresponser, noe som kan undersøkes ved å måle ulike parametre, slik som stresshormoner eller adferd 7, 8. Det har vist seg at håndtering programmer kan effektivt redusere angst mot etterforsker i laboratoriet gnagere 9, 10, 11. Håndtering programmer kan derfor forbedre dyrenesforhold og kan bidra betydelig til dyrevelferd 5.

Målet med denne studien er å innføre positiv forsterkning trening for mus som en spesifikk håndtering program. Positiv forsterkning trening er en form for operant betinging som gir etterforsker et middel til å forme dyrs atferd. Når dyret utfører en ønsket atferd, er det etterfulgt av en positiv stimulans (her, en mat belønning). Intensjonen er at dyret knytter belønning til den respektive atferd. Klikkertrening er en form for positiv forsterkning trening med en betinget sekundær forsterker, "klikk" lyden av en klikker, og har vist seg å styrke en bestemt atferd 12.

Mer spesifikt, serverer klikkelyd som en "time bro" mellom atferd og den kommende belønning 13. Trener klikker presist når dyret utfører den ønskedeoppførsel, uten noen tidsforsinkelse 14, og deretter presenterer mat belønning. Dette styrker belønnet oppførsel, som vil bli utført med en høyere frekvens. Klikkertrening er mye brukt med selskapsdyr og har gjort sin vei inn i forsøksdyrlære, hvor det har blitt implementert med ikke-menneskelige primater 13, 15, 16. Som mus lære ganske raskt når utfordret med operant kondisjone paradigmer, bør innføring av en andre forsterker ikke overanstrenge deres kognitive evner 5, 17, 18, 19.

Ved å innføre klikkertrening til oppbevaring av mus, aktiverer vi mus til å oppleve kognitiv berikelse. Utformingen av kognitiv berikelse må aktivere mus til å bruke sine kognitive ferdigheter til å solve problemer og for å få kontroll over sitt miljø 20, 21. Flere studier med ulike arter bevise den positive virkningen av kognitiv berikelse på velferden til dyr i fangenskap 22, 23, 24. Styrke evnen til dyrene for å kunne takle miljøutfordringene bidrar til deres trivsel 25, 26.

I tillegg, hvis dyrene opplever lave nivåer av stress i løpet av livet, de er mindre utsatt for å utvikle uheldige mestringsstrategier når konfrontert med stressfaktorer som oppstår i biomedisinsk forskning. Således kan konsekvent gjennomføring av kognitiv berikelse bidrar til en homogenisering av fagenes fenotyper. Dette vil bidra til 3R prinsippet om reduksjon, som det kan redusere antall fagene som kreveså møte statistiske krav 27.

Ved å utvikle en pålitelig protokoll som enkelt kan integreres i den daglige rutinen for å holde laboratoriet mus, kan vi vesentlig forbedre livet opplevelse av velferd.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Etikk Statement: The håndtering av mus og de eksperimentelle prosedyrer ble utført i samsvar med europeisk, nasjonalt og institusjonelle retningslinjer for dyr omsorg.

MERK: Protokollen inneholder fem dager med intervensjoner (mandag til fredag), med pauser i helgene (lørdag og søndag). Protokollen kan enkelt tilpasses for å møte spesifikke behov.

1. Bestemme en belønning Egner seg som en ny forsterker

MERK: Bruk mat belønninger, for eksempel vakuumpakket mat eller dyrefôr som oppfyller standarder for matvaresikkerhet. For eksempel ulike typer nøtter, sjokolade, gummy bjørner, eller tørket frukt er egnet.

  1. Sett inn en liten petriskål med forskjellige mat belønninger (stykker av 0,5 cm 3) i hjemmeburet (figur 1).
  2. Etter 10 min, se etter rester.
  3. Dersom alle belønninger spises etter 10 min, forkorte tidsrommet inntil en preferanse kan estimeres.
  4. På dager 4 og 5 (f.eks Thursday og fredag), legge små mengder av den foretrukne ( "vinner") belønning til hjemmeburet for å etablere en jåleri av alle mus i buret til belønning.
  5. Dersom musene ikke blir tilvendt muse tunneler, legge en tunnel til buret (minst 2 dager før du begynner treningen, for eksempel over helgen).
  6. Gjenta trinn 1.2 til 1.4 på tre påfølgende dager (for eksempel mandag til onsdag).

2. Klikkertrening

  1. Forberedelser til hver treningsøkt
    MERK: Hver gang en mus må løftes opp i denne protokollen, løft det i en rolig og skånsom måte. Sett en hånd under musen til å løfte den opp. I løpet av de første gangene, kan mus bli opprørt, men tilvenning prosessen vil være ferdig etter flere dager. Hvis dette trinnet skaper vanskeligheter, er det nyttig å referere til den protokoll for "cupping på den åpne hånd" 28.
    1. Forbered et bur med strø.
    2. Transfer buret av musen blir trent til et rolig sted.
    3. Klargjør belønning og ha en tidtaker og klikkeren / target stick kombinasjon klar.
      MERK: Hvis musene er tilvendt håndtering og allerede har et tillitsforhold eksperimentator, kan mus bli matet for hånd. Ellers feste belønning til en pinne eller tang på en slik måte at musene kan holde en avstand fra eksperimentator.
    4. Fjern alle gjenstander fra hjemme-buret, som nå fungerer som treningsområde (for eksempel muse hus, nest-byggemateriale, osv.).
    5. Overfør buret ledsagere til en forberedt bur.
  2. Generelle regler som gjelder for alle treningsøktene
    MERK: Følgende generelle regler gjelder for alle øktene, og vil ikke bli nevnt igjen i hele protokollen.
    1. Trene hver mus i 5 min. Veksle mellom 30-Koreas trening og 15-s break perioder.
    2. La musen gnage på den belønning ikke lengre enn et sekund. Deretter tar pinnen (med belønning) ut av buret.
    3. Utfør følgende mønster av givende:
      1 - 10 forestillinger av atferd: belønne hver gang.
      11-21 ytelse av atferd: belønne hver gang.
      Fra 22 utførelsen av atferd på: belønne hver tredje gang.
    4. Etter 4 min på trening, er det neste ytelsen til ønsket atferd forsterkes med en jackpot belønning. La musen til å gnage på maten belønning tre ganger lengre enn før.
  3. Treningsøkt Dag 1: "Koble den sekundære forsterkeren med maten belønning"
    1. Sett timeren til 5 min, trykker på start, og legge muse tunnel til hjemme-buret.
      MERK: Dra nytte av de medfødte thigmotaxis av mus og plasser tunnel ved siden av en vegg (figur 2). For de første få økter, vil dette øke sannsynligheten for at muse inn i tunnelen.
    2. Vent til mus inspiserer tunnelen. Så snart mouse kommer inn i tunnelen, klikk og presentere belønning på slutten av tunnelen.
    3. La musen feed på belønningen mens du sitter i tunnelen.
    4. Klikk kontinuerlig i 15 sekunder, mens mus sitter i tunnelen.
    5. Så snart mus forlater tunnelen, gå tilbake til trinn 3.2.
  4. Treningsøkt Days 2-5: "Kjører gjennom en tunnel"
    1. Sett timeren til 5 min, trykker på start, og legge muse tunnel til hjemme-buret.
    2. Så snart mus kommer inn i tunnelen, klikk og presentere belønning på slutten av tunnelen.
    3. Så lenge musen er i tunnelen, klikk og umiddelbart presentere belønning på samme måte.
    4. Gjenta dette for de neste 30 s, og deretter pause i 15 s for å ta tunnel ut av buret.
    5. Legg tunnelen igjen og klikk umiddelbart når musen reenters tunnelen.
    6. Presenter belønning på slutten av tunnelen.
    7. La musen til å gnage i opptil 1 s. Ta bort belønning.
    8. Så snart mus starter på nytt inn i tunnelen av seg selv, frem belønningen foran enden av tunnelen (figur 3).
  5. Treningsøkt uke 2: "Etter en target stick"
    1. Sett timeren til 5 min, trykker på start, og plasser i verden på slutten av målet pinne i buret.
    2. Så snart mus viser interesse i verden, klikk og presentere belønning ved siden av kloden (figur 4 og 5).
    3. Belønn musen bare etter den berører hele verden med sin nese.
    4. Når musen har knyttet den utførte handlingen i belønning, endre plasseringen av kloden i løpet av treningsøkten (figur 6).
    5. Vent til musen for å møte denne siste utfordringen.
    6. Plasser kloden i buret.
    7. Kort tid før musen rører om i verden, sakte og forsiktig endre plasseringen av verden ved 1 cm. Klikk og belønn hvis musen har krysset avstand og berører hele verden.
    8. Gjenta denne prosedyren til musen følger en pålitelig måte.
    9. Sakte forlenge avstanden muse har å krysse.
  6. Treningsøkt uke 3: "Etter målet pinne til experimenter hånd"
    1. Plasser en hånd på trening buret mens du holder klikkeren / target stick kombinasjon og belønning med den andre hånden.
    2. Sett timeren til 5 min, trykker på start, og plasser i verden på slutten av målet stick ved siden av hånden.
    3. Så snart mus viser interesse i verden, klikk og presentere belønning ved siden av kloden.
    4. Så snart musa har møtt denne utfordringen, flytte jordkloden flere skritt nærmere hånden.
    5. Plasser kloden på håndflaten. Klikk og belønne mens musen sitter på håndflaten (figur 7).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den første og også en av de viktigste trinnene var bestemmelsen av en passende mat belønning. Derfor ble musene tilbudt ulike typer nøtter, en sukkerløsning, syltetøy, og ulike typer sjokolade i en petriskål (figur 1). I vår erfaring, mus viste en tydelig preferanse for hvit sjokolade. Derfor brukte vi hvit sjokolade for all videre opplæring prosesser.

Selve treningen ble gjennomført med en kohort av 12 BALB / c innavlet mus av hvert kjønn. Alle musene var svært interessert i trening. For evaluering av treningsresultater, sjekket vi for riktig utførelse av ønsket atferd: "etter målet stick" (figur 4). De aller fleste av de utdannede mus-alle hunnmus og 83% av den mannlige mus-fulgte target stick (Figur 8). Hunnmus vises en høyer motivasjonen for trening generelt og utførte respektive atferd med en høyere frekvens gjennom treningsøktene. Etter å ha fullført 4 dager med trening, hunnmus fulgte target stick med et gjennomsnitt på 64 ganger per 5 min, mens hannmus vises denne atferden bare 50 ganger per 5 min. I fem minutter, ble oppgaven "følgende til håndflaten" fremført i gjennomsnitt 55 ganger av hunnmus og 35 ganger av hannmus (figur 9).

For å sjekke om treningen hadde en positiv effekt på trivsel for de trente mus, vurderte vi toleranse for manipulasjoner etter endt trening. Derfor, analyserte vi angstrelaterte oppførsel, mens musene hendig behersket (dvs. gripe tak i nakkeskinnet og undersiden av halen med en hånd) i 15 sek. Spontan vannlating, avføring og stemmebruk ble registrert. En utrent men forsiktig håndtert cohort av 12 BALB / c innavlet mus av hvert kjønn tjente som kontrollgruppe. Utdannede mus viste en signifikant lavere frekvens av angstrelatert atferd enn utrente mus. (Figur 10). Lignende resultater ble oppnådd ved opptak av vokalisering knyttet til håndtering under gjennomføringen av Morris Water Maze Test (figurene 11 og 12). Den trent mus pep betydelig mindre enn et utrent mus (Figur 11), og det totale antallet knirking per knirk mus ble betydelig redusert. For ytterligere å vurdere dette spørsmålet, analyserte vi den flytende atferd under Morris Water Maze Test. Flytende oppførsel under Morris Water Maze Test beskrives som tidsperioder når musene ikke svømmer, men er bare flyter på overflaten. Dette depresjon relaterte flytende atferd viste seg å bli betydelig redusert i trente gruppen (Figur 12).


Figur 1. Presentasjon av mulige belønninger. Seks stillinger for presentasjon av belønninger er merket i en petriskål.

Figur 3
Figur 2. Plassering av Mouse Tunnel. For å øke sannsynligheten for at muse inn i tunnelen, er tunnelen plassert ved siden av et bur vegg. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 3. Presentere Reward. Den korrekte posisjon for å fremlegge belønningen utenfor enden av tunnel vises. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 4. Opplæring suksess. En trenet mus følger target stick mens under opplæring. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 5
Figur 5. givende. En mus blir belønnet ved siden av målet pinne under treningsøkten. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.


Figur 6. Alternating Target Stick Posisjoner i den andre uken av trening. Posisjonene av treningen pinnen er angitt i denne skjematiske tegning. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 7
Figur 7. trening suksess. En mus har fulgt målet pinne på hånden av trener. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 8
Figur 8. Suksess for Training protokollen. En kohort av 12 BALB / c innavlet stamme mus av hvert kjønn ble trent. Ved slutten av treningsøkten uke 2: "Etter en target stick," alle hunnmus og 83% av den mannlige mus vellykket vant utfordringen. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 8
Figur 9. repetisjoner av Respektive Opptreden etter en uke med trening. En kohort av 12 BALB / c avlet mus av hvert kjønn ble trent. På den siste dagen av trening uke 2: "Etter en target stick" og 3: "Etter målet stokk til hånd", ble repetisjoner av den respektive atferd telles under en 5-minutters treningsøkt. I begge ukene, hunnmus DisplAyed styrket atferd med en betydelig høyere frekvens enn hannmus ( "Target stick": 63,92 ± 3,72, p = 0,0300; "On hand": 54,92 ± 4,01, p = 0,0069). Frekvensen av styrket oppførsel var ikke signifikant varierer i hunnmus fra uke to til uke tre. Men hannmus viste en signifikant nedgang i repetisjoner fra uke to til uke tre ( "Target stick": 50,42 ± 4,48; "På hand": 35,92 ± 5; p = 0,0408). En Mann-Whitney U-test ble utført. Resultatene av data ble uttrykt som gjennomsnitt ± SEM Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 8
Figur 10. Viste Behavior utløses av Scruff Holding. En kohort av 12 BALB / c-mus av innavlet hver s ex ble trent etter klikkertrening-protokollen. En utrent men forsiktig håndtert kohort av 12 BALB / c innavlet mus av hvert kjønn fungerte som en kontrollgruppe. Musene ble hendig behersket (dvs. gripe tak i nakkeskinnet og undersiden av halen med en hånd) i 15 sek. Spontan vannlating, avføring, og stemmebruk ble registrert. Det var en dyp forskjell mellom den viste oppførsel av trenet og kontrollgruppen. Utdannede mus vises alle atferd med en betydelig lavere frekvens enn utrente mus. ( «Vannlating": p <0,001; "Avføring": p <0,001; "Vokalisering": p <0,001). En Mann-Whitney U-test ble utført. Kolonnene er uttrykt som prosent av alle testede mus. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 8 "src =" / files / ftp_upload / 55415 / 55415fig11.jpg "/>
Figur 11. Vises Behaviors Under Morris Water Maze Test. En kohort av 12 BALB / c innavlet mus av hvert kjønn ble trent etter klikkertrening-protokollen. En utrent men forsiktig håndtert kohort av 12 BALB / c innavlet mus av hvert kjønn fungerte som en kontrollgruppe. En Morris Water Maze Test ble gjennomført med alle musene etter den tredje uken med trening. Flytende atferd og vokalisering knyttet til håndtering ble registrert. Flytende oppførsel forekom betydelig mindre i trent mus (p <0,001). Videre var det en dyp forskjell i vokalisering av trenet og kontrollgruppen. Trent mus pep betydelig mindre når håndtert enn mus av utrente kontrollgruppen (p <0,001). En Mann-Whitney U-test ble utført. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.


Figur 12. Utbredelse av knirking per Mouse. En kohort av 12 BALB / c innavlet mus av hvert kjønn ble trent etter klikkertrening-protokollen. En utrent men forsiktig håndtert kohort av 12 BALB / c innavlet mus av hvert kjønn fungerte som kontrollgruppe. En Morris Water Maze Test ble gjennomført med alle musene etter den tredje uken med trening. Den vokalisering knyttet til håndteringen av mus ble registrert. Utrent mus pep signifikant oftere enn trente mus. Utrent mus vises vokalisering 1,167 ± 0,7 ganger og utrent mus 4.071 ± 0,83 ganger. En uparet t-test med Welch korreksjon ble utført. Resultatene av data ble uttrykt som gjennomsnitt ± SEM Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

<p class = "jove_content" fo: keep-together.within-page = "1"> Figur 13
Figur 13. Ytterligere Applications. En mus følger et mål pinne til å krysse en bro fra en merd til en annen. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den effektive gjennomføring av klikkertrening protokoll med en kohort av 12 BALB / c innavlet mus av hvert kjønn viste seg å være ukomplisert. Tidligere studier har bekreftet effektiviteten av klikkertrening med flere arter, og vi utvidet dette til mus. Som mus er de laveste utviklede pattedyr blant forsøksdyr, er deres evner ofte undervurdert. Derfor er den mest overraskende trekk ved de data som treningsresultater kan oppnås med nesten alle mus.

Et kritisk trinn i denne protokollen er tidspunktet for den andre forsterkeren, noe som er svært viktig for å etablere en forbindelse mellom den viste oppførsel og armeringen. Som mus er svært opphisset, er det litt vanskelig å markere en eksakt ytelse mens de scampering rundt. Jo mer erfarne treneren er, kan jo raskere trening suksess oppnås. Vi har observert at musene lært ganske raskt, selv med akustikk togers. Selv små feil kan kompenseres for i løpet av klikkertrening protokollen. Vanlige feilkilder inkludert forsterke en feil atferd og manglende interesse for mat belønning etter å ha klikket.

En ukontrollerbar faktor er individuell karakter av hver mus. Selv om denne studien ble utført med innavlede mus, født og oppvokst på samme vilkår, utvikler de en rekke forskjellige tegn. På grunn av tidligere forskning og våre egne empiriske data, vet vi at dette inkluderer forskjellige smaker, ulike uttrykk for appetitt og annen leting oppførsel 29, 30. Den første kritiske trinnet var å finne en passende mat belønning. Musene ble tilbudt ulike typer nøtter, en sukkerløsning, syltetøy, og ulike typer sjokolade. For musene i denne studien, hvit sjokolade viste seg å være den mest hensiktsmessige belønning. Suksessen til denne protokollen er avhengig av interest av musene i opplæringen. Hvis noe annet vekker deres interesse mer, når treningen sine grenser. Jo mer utstyr som ble lagt til buret for å oppfylle en treningsøkt, jo mindre mus deltatt i opplæringen. Eliminering av alle iøynefallende elementer i omgivelsene er viktig (for eksempel forlater selv en liten mengde strø i buret for å hindre mus fra gravende). Noen ganger musene få mer interesse for trening etter en vane til det nye miljøet i flere minutter.

Skånsom håndtering protokoller allerede er fast bestemt på å dra velvære for mus når de ble behandlet i minnelighet 9, 10, 11. Resultatene av denne studien viser at en tettere mennesker og dyr forhold bidrar til mus toleranse til behandlinger. Under manipulasjon, trente dyr vises færre angstrelatert atferd (i.e., urinering, avføring, og vokalisering) 31. I Morris Water Maze Test, de utrente, men forsiktig håndtert mus uttrykt en betydelig høyere forekomst av flytende atferd. Utdannede mus viste mindre av dette depresjon relatert atferd 32. Det kan hevdes at de positive resultatene var på grunn av økt trivsel i de trente mus.

En begrensning med denne studien er at bare en stamme av innavlede mus ble undersøkt. På grunn av høye atferdsmessige forskjeller mellom forskjellige stammer av mus, flere innavlede stammer, så vel som utav stammer, bør undersøkes 29. I videre studier, utfyllende informasjon om musen velvære, for eksempel en hel atferds batteri, fysiologiske data (f.eks kortikosteron nivåer), eller effekten av trening på hjernens utvikling, bør samles.

Ytterligere anvendelser av klikkertrening kan hjelpe in forbedre helse og hygieniske forhold i dyrefasiliteter. Ved å anvende klikkertrening protokollen, vi lyktes i å undervise mus til å følge en target stick og til å krysse en bro fra en bur til en annen (Figur 13). Hvis denne teknikken er perfeksjonert, gjør det manuelle cage skiftende unødvendig. I tillegg kunne mus muligens bli opplært til å frivillig gå inn måleutstyr (f.eks skala eller atferds områder). Dette kan gi pålitelig beskyttelse mot anthropozoonotic sykdomsoverføring, som direkte kontakt med dyrene vil ikke lenger være nødvendig.

Positiv forsterkning trening er sterkt anbefalt for dyr i fangenskap, da det bidrar til deres psykiske helse 33. Hvis mus opplever en høy grad av velvære, viser de få individuelt ulike mestringsstrategier. Klikkeren trening, og derfor gjør en nevneverdig bidrag til 3R, som tidligere arbeid viser at en reduksjon i den variaheten for mus fenotyper fører til et redusert antall dyr er nødvendig for å tilfredsstille statistiske krav 27. Denne studien har vist at klikkertrening i mus sterkt korrelerer med en redusert frykt for menneske-mus interaksjoner og kamper resultater observert i tidligere studier med ulike arter 34. Klikkertrening har ytterligere potensial, som det kunne bli vurdert kognitiv berikelse. Den brede gjennomføring av positiv forsterkning trening i forsøksdyr fasilitetene kan gi et verdifullt bidrag til 3R-prinsippet, som det foredler føring og biomedisinsk forskning av mus.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Russell, W. M. S., Burch, R. L. The Principles of Humane Experimental Technique. , Methuen and Co., Ltd. 25-27 (1959).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. Gouveia, K., Hurst, J. L. Reducing mouse anxiety during handling: effect of experience with handling tunnels. PloS one. 8 (6), e66401 (2013).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. Skinner, B. F. How to Teach Animals. Scientific American. 185, 26-29 (1951).
  13. 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).
  14. McGreevy, P. D., Boakes, R. A. Carrots and sticks: principles of animal training. , Cambridge University Press. (2007).
  15. 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).
  16. 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).
  17. Martin, L., Iceberg, E. Quantifying Social Motivation in Mice Using Operant Conditioning. Journal of visualized experiments : JoVE. (102), e53009 (2015).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. Shettleworth, S. J., et al. Cognition, evolution, and behavior. , Oxford University Press. Oxford, UK. (2010).
  22. Hagen, K., Broom, D. M. Emotional reactions to learning in cattle. Applied Animal Behaviour Science. 85 (3-4), 203-213 (2004).
  23. 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).
  24. 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).
  25. Zebunke, M., Puppe, B., Langbein, J. Effects of cognitive enrichment on behavioural and physiological reactions of pigs. Physiology and Behavior. 118, 70-79 (2013).
  26. 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).
  27. 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).
  28. Hurst, J. L., West, R. S. Taming anxiety in laboratory mice. Nature Methods. 7 (10), 825-826 (2010).
  29. Crawley, J. N. What's Wrong With My Mouse?. , (2007).
  30. 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).
  31. 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).
  32. 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).
  33. 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).
  34. 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).

Tags

Behavior berikelse positiv forsterkning trening klikkertrening velferd trivsel Refinement 3R-tallet mus BALB / c
Vi presenterer Klikkertrening som en kognitiv berikelse for Laboratory Mus
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Leidinger, C., Herrmann, F.,More

Leidinger, C., Herrmann, F., Thöne-Reineke, C., Baumgart, N., Baumgart, J. Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice. J. Vis. Exp. (121), e55415, doi:10.3791/55415 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter