Waiting
Login processing...

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

Behavior

Kildrende, en teknik for at fremkalde Positive indflydelse, når du håndterer rotter

Published: May 8, 2018 doi: 10.3791/57190
Automatic Translation
1,2, 3, 3, 1, 4
1Center for the Study of Animal Well-being, Department of Integrative Physiology and Neuroscience, Washington State University, 2Canadian Council on Animal Care, 3Department of Animal Sciences, Center for Animal Welfare Science, College of Agriculture, Purdue University, 4Department of Animal and Aquacultural Sciences, Faculty of Biosciences, Norwegian University of Life Sciences

Summary

Denne artikel viser en standardiseret anvendelse af legende håndtering, en kildrende teknik designet til at efterligne rotte rå-og tumler spille. Denne teknik er effektiv til at reducere frygtsomme reaktioner på mennesker og skabe positive indflydelse, når rotter håndteres for fælles aktiviteter, dyrehold og medicinske og forskning procedurer såsom injektion.

Abstract

Håndtering af små dyr som rotter kan føre til flere bivirkninger. Disse omfatter frygt for mennesker, modstand mod håndtering, øget skade risikovillig for både dyrene og hænder af deres handlere, nedsat dyrevelfærd, og mindre gyldig forskningsdata. For at minimere negative virkninger på eksperimentelle resultater og menneske-dyr relationer, er forskning dyr ofte vant til at blive håndteret. Metoder til tilvænning er imidlertid meget varierende og ofte af begrænset effektivitet. Mere potent, er det muligt for mennesker at efterligne aspekter af dyrenes legende rå-og tumler adfærd under håndteringen. Når den anvendes på laboratoriet rotter på en systematisk måde, giver denne legende håndtering, benævnt kildrende, konsekvent anledning til positive adfærdsmæssige reaktioner. Denne artikel giver en detaljeret beskrivelse af en standardiseret rotte tickling teknik. Denne metode kan bidrage til fremtidige undersøgelser positive affektive stater i dyr, gør det nemmere at håndtere rotter for fælles dyrehold aktiviteter såsom bur skiftende eller medicinsk/forskning procedurer såsom injektion, og gennemføres som en kilde til social berigelse. Det konkluderes, at denne metode kan bruges til effektivt og praktisk måde reducere rats' frygt for mennesker og forbedre deres velfærd, såvel som pålideligt model positive affektive stater.

Introduction

Håndtering af små dyr, kan som indenlandske rotter (Rattus norvegicus) holdt i laboratorier og som kæledyr, forårsage betydelige stigninger i adfærdsmæssige og fysiologiske indikatorer for stress1, såvel som afskrækningsmiddel svar tyder på følelsesmæssig nød2. Håndtering af rotter kan udløse frygt-baserede svar mod mennesker3,4, som kan vanskeliggøre yderligere håndtering, øge risikoen for skader på både dyr og handler og begrænse gyldigheden af forsøgsdata5.

For at undgå negative virkninger af behandlingen på eksperimentelle resultater og menneske-dyr relationer, er det almindelig praksis at give nogle tid til nyerhvervede unge dyr til habituate til menneskelig interaktion forud tildele dem til eksperimentelle behandlinger. Denne akklimatisering periode kan pedeller udsætte rotter til en serie af begivenheder, der kan være meget variabel i både form og varighed. Disse kan omfatte passiv eksponering for mennesker, rørende, ophævelse, petting, holding, taler, og tilbyde mad behandler. Selvom kombinationer af sådanne procedurer er blevet rapporteret at mindske frygt for mennesker6, er det uklart, hvilke specifikke praksis er mest effektivt til brug af travle animalske pedeller. Der er rapporter om, at rotter kan have negative svar, eller i det mindste ingen gunstig svar på nogle af disse enkelte teknikker2,7,8,9.

I modsætning hertil er understøtter rigelige beviser den konklusion, at kildrende, en håndtering teknik, der efterligner aspekter af den legende rå-og tumler opførsel af rotter, er en håndfast gavnlige form for social kontakt, især for unge rotter10, 11,12,13. Rotter er meget sociale pattedyr, hvilket er klart i at kunne observere tid de bruger spille sammen som ungfisk14 og deres stærke motivation til at genetablere og opretholde social kontakt med artsfæller15,16, 17. Rotte tickling trækker på den legende sociale karakter af rotter til at konvertere håndtering i en positiv oplevelse. Dette koncept blev oprindeligt udviklet som en model for at undersøge det neurobiologiske grundlaget for positive affektive stater fremkaldt af sociale lege adfærd7. Siden da, har rotte tickling været brugt i over 56 forskellige eksperimenter, 22 hvoraf sammenlignet tickling til anden håndtering teknikker13.

Rottens rå-og tumler spille er karakteriseret ved to centrale adfærd: "dorsale kontakt" og "pin" (figur 1)18,19. Afspilningen for rå-og tumler, indleder en rotte spil ved at gøre dorsale kontakt med partnerens nakken. Modtageren reagerer ved at rulle liggende og er holdt nede af initiatoren stående over19. Spillet fortsætter med rotter tager slår i hver stilling, på toppen og under18. Menneskelige handlere er i stand til at efterligne de to centrale elementer i rå-og tumler spille ved vekslende mellem kontakt med en rotte nakken (dorsale kontakt) og ventrale overflade (pin) ved hjælp af energisk, hurtig bevægelser af fingrene svarende til dem, der anvendes når tickling et barn. Selvfølgelig, er kildrende ikke en nøjagtig kopi af rotte rå-og tumler spille, fordi rotter ikke kan fastgøre den menneskelige hånd under kildet. Faktisk, niveauet af engagement af enkeltpersoner i rå-og tumler spille og tickling kan forskellige20,21. Trods dette fremgår det, at tickling påberåber sig de samme belønningsmekanismerne som rå-og tumler spille blandt artsfæller. Tickling er aktivt anmodet af dyrene og kan tjene som en belønning for operant indlæring, bidrager beviser for, at blive kildet er væsentligt givende for unge rotter7,11,12, 13 , 22. selv om rotter er også blevet rapporteret til at lære en operant opgave i bytte for blide strøg som belønningen, de var hurtigere at nærme sig side af en person, der tilbyder tickling sammenlignet med strøg7.

Stifter anvendes i tickling kan synes svarer til fælles tilbageholdenhed procedurer men der er bevis for, at rotter opfatter disse typer af håndtering af forskelligt. Når rotter er gentagne gange tilbageholdende, udskiller såsom en injektion procedure, de overdreven porfyriner resulterer i chromodacryorrhea ("rød tårer")8. Chromodacryorrhea opstår som reaktion på akut stressfaktorer og hud og pels omkring øjnene og næsen til at blive farvet en rødlig farve23. Når gentagne gange holdt nede og tilbageholdende bagpå som i en PIN-kode, rotter viste mindre attraktion for mennesker end når kildede12. Disse resultater betyder, at de gentagne korte begrænsninger og udgivelser under tickling opfattes anderledes end ikke-legende tilbageholdenhed. Således har nøjagtige teknik, der anvendes i tickling stor betydning for at skabe en positiv affektiv tilstand i stedet for at bidrage til håndtering af stress.

Overvågning af effekten af tickling på rotte affektiv tilstand kan nemt opnå ved at deltage i den rats' vocalizations. Rotter typisk producere to kategorier af ultralyd vocalizations (USVs), på omkring 22-kHz og 50 kHz, ud over hørbare vokaliseringer. 22 kHz USVs opstår typisk når forudbetalende afskrækningsmiddel begivenheder og er ledsaget af forhøjede hjernen kolinerge aktivitet24. Derfor anses 22 kHz USVs for at angive en negativ affektiv tilstand af angst. 50-kHz USVs, især af typen frekvens-moduleret "trille" (figur 2), er generelt forbundet med givende situationer og stimuli og er ledsaget af øget hjernens dopaminerge aktivitet24,25. Derfor er udtryk for rigelige 50 kHz USVs anses for at afspejle en positiv affektiv tilstand24,26,27,28. Endelig, hørbare lyde er normalt forbundet med, og derfor bruges som markører for, fysisk smerte og ubehag. Differential produktion af disse tre former for lyde således tilbyder en pålidelig registrering af ændringer i rotter26affektiv tilstand. Rotter producere USVs på omkring 22-kHz under eksponering for rovdyr, udsat for smertefulde stimuli som fod chok og indbyrdes mandlige fighting28. Strøg er også blevet rapporteret til at fremkalde flere 22 kHz USVs i naive rotter, udledes som negativt påvirker2. Derimod når kildet af mennesker, som, når de sejler i rå-og tumler spille med andre rotter, producere rotter talrige 50 kHz USVs. Det følger heraf, at en sats på 50 kHz USVs giver en gradueret målestok for den positive affektive reaktion genereret af tickling29,30.

Eksisterende beskrivelser af "Hvordan at kildre en rotte" er temmelig korte og kan give variable resultater. Yderligere, novice "rotte ticklers" kan være overdrevent forsigtige i deres forsøg på at efterligne rå-og tumler spille. Ordene "kildre energisk" er nemmere at forstå når vist visuelt. Derfor er målet med denne artikel at give en detaljeret beskrivelse og demonstration af hvordan at efterligne rats' positive legende interaktion i en effektiv og konsekvent måde, der pålideligt fremkalder positive svar fra de fleste rotter når håndteres. Denne protokol beskriver en standardiseret kildrende teknik, og forklarer hvordan tickling kan kombineres med procedurer såsom tilbageholdenhed og injektion til at afbøde potentielt ubehagelig affektive erfaringer.

Protocol

Alle eksperimenter blev udført i overensstemmelse med de nationale institutter sundhed Guide til pleje og anvendelse af forsøgsdyr31,32 på faciliteter akkrediteret af AAALAC International og blev godkendt af staten Washington Universitet institutionelle dyrs pleje og brug udvalget. Følgende protokol kan udsætte personel til laboratorium animalsk allergener. Personlige værnemidler skal bæres som anbefalet af institutionelle arbejdsmiljø og sikkerhed program og sundhedspleje udbydere. Protokollen skildrer procedurer under typiske laboratorium boligforhold men kunne tilpasses til brug i højere-biosikkerhed faciliteter (f.eks. ved hjælp af en biosikkerhed kabinet, osv.).

1. forberedelse af installation og udstyr

  1. Håndtering boks
    1. Forberede et dyr hjem bur eller andre kabinet kildrende, herefter kaldet boksen håndtering.
    2. Kontroller boksen håndtering er stor nok til at give plads for skrabekæders hånd og rotterne at bevæge sig rundt mens forhindrer dem i at hoppe ud.
    3. Kontroller boksen håndtering er fri for forhindringer. Således, hvis udførelse tickling i burene, Fjern eventuelle objekter såsom hytter, gnavende pinde og plisseret papir.
    4. Line boksen håndtering gulv med sengetøj33. Andre typer af blødt gulv dækning kan anvendes men er ikke så effektiv til at fremkalde 50 kHz vocalizations13.
    5. Placer boksen håndtering på en tabel eller køkkenbordet i en højde, der giver mulighed for at behandleren hånd til komfortabelt nå området hele gulvet i boksen håndtering.
    6. Minimere effekten af nyhed ved habituating rotter til boksen håndtering før kildrende, hvis nødvendigt.
  2. Timer: For at angive begyndelsen og slutningen af 15 s anfald, placere en tidtagningsanordning nær boksen håndtering, hvor det let kan aflæses. Alternativt kan en auditiv tidssignal overføres til skrabekæder gennem høretelefoner.
  3. Vocalization optagelse
    1. Hvis lyde bliver registreret at kvantificere forskellige vocalization typer til forskningsformål, bruge en mikrofon kan indfange 10 120 kHz bredbånd lyden, tilsluttet en enhed kan optage højfrekvente lyde.
    2. Suspendere eller vedhæfte mikrofon på toppen eller siden af boksen, lav nok klart registrere opkaldene og undgå forveksling med opkald fra rotter i nærheden bure, men fysisk utilgængeligt for rotter.
    3. Hvis vocalizations skal kun overvåges for at bekræfte korrekte kildrende teknik, derefter bruge en bat detector og sætte det op på siden af boksen. Hvis bruger en enkel, heterodyne detektor, indstille enheden på 50 kHz.
  4. Laboratoriet handsker: Brug en nøgne eller tyndt behandskede hånd når tickling. Den kildrende teknik blev udviklet ved hjælp af en nøgne hånd.  Men et tyndt behandskede hånd er også effektiv til at inducere legende adfærd og 50 kHz USV produktionen samtidig med at den hændelseshandler mening mængden af pres at rottens kroppen og føler rottes svar igennem handsken.

2. tickling Procedure

  1. Sætte på laboratoriet handsker, hvis det kræves. Bringe hjem buret til en tabel eller workbench. Forsigtigt overføre rotten i boksen håndtering, hvis tickling ikke er gennemført i burene. Start timeren og lydoptagelse hvis nødvendigt.
  2. For ensartet anvendelse, veksler mellem 15 s hånd kontakt og 15 s udgivelse fra kontakt til et samlet beløb på 2 min. Denne varigheden af interaktionen er blevet fundet tilstrækkelige til at øge tiltrækning af rotter til mennesker11.
    1. Til at begynde den kildrende session med en 15 s udgivelse, placere hånden ubevægelig inde i den ene side af boksen håndtering. Tilstedeværelsen af hånden tillader rats at hverve interaktion ved at dirigere licks og lys nips (nibbles) mod den hånd, der angiver den rotte interesse til at interagere med22. Når dette sker, flytte hånden væk fra rotte, som kan hverve legende jagter i hånden af rotten. Alternativt, forlade hånden ud af boksen under 15 s udgivelse.
    2. Følg udgivelse med 15 s af kildrende, indlede interaktion med en dorsal kontakt (2-4 s). Med en hånd, energisk touch rottens nakken (dorsale overflade af halsen) med fingerspidserne ved hjælp af hurtig fingerbevægelser som almindeligvis udføres i menneskelige kildet. Undgå kontakt med rump, da dette område af kroppen er målrettet under aggressive møder34.
    3. Følg den dorsale kontakt med en PIN-kode. Placere tommel- og langfinger under rottens forbenene; Løft den rotte, lige høj nok til at gøre det muligt hurtigt at dreje rotten på ryggen samtidig med halen ikke få snoet.
      Bemærk: Det kan hjælpe at let tryk på bagsiden af rotte med den lille finger, når at dreje rotten på ryggen.
    4. Holde rotten løst, men fast; være selvhævdende, men ikke insisterende. Når rotten er på ryggen på gulvet, holde kroppen løst mens du flytter fingrene hurtigt og energisk men blidt på maven, som er almindeligt anvendt i human kildet.
    5. Selv om stimulation er hurtig og selvhævdende, holde den pinning rask (2-4 s/pin) for at minimere negative reaktioner. Tillad rotte til højre selv og hurtigt følge med en dorsal kontakt.
    6. Fortsætte med at skifte mellem dorsale kontakter og stifter. I gennemsnit bør der 4-5 pins/15 s35.
    7. Ikke afhente rotte med begge hænder. I løbet af 15 s kildrende, altid holde fingrene bevæger sig og i kontakt med den rotte krop, selv i overgange mellem stifter og ryggens kontakter.
    8. Udføre tre yderligere 15-s pirrer og 15-s udgivelser for et samlet beløb på 2 min.
  3. Hvis bruger en håndtering boks, returnere rotten til sit hjem bur. Hvis bruger hjem buret, placere berigelse objekter tilbage i buret. Ren boksen håndtering med papirservietter til at fjerne afføring og urin ikke absorberes af strøelse.
  4. Gentag med den næste bur af rotter, efter behov.

3. tickling flere rotter samtidigt

  1. Rotter kan blive kildet som en gruppe36. Hvis håndtering varighed ikke er relevante, alternative tickling hver rotte for 15 s. Varigheden af den kildrende session kan forlænges ud over 2 min efter behov så at hver rotte modtager fire anfald af tickling hånd kontakt afbrudt af release.
  2. Hvis håndtering varighed er relevante for forskningsresultater, derefter bruge følgende procedurer:
    1. For par, kildre en rotte for 15 s umiddelbart efterfulgt af tickling den anden rotte for de næste 15 s (dvs., ved udgivelsen af den første rotte), og så videre. Skrabekæder har ikke en hvileperiode.
    2. For trillinger, skal du bruge fremgangsmåden i punkt 3.2.1 at kildre to af rotter og kildre den tredie på samme tid som en af de andre bruge anden hånden.
    3. For grupper af 4 eller flere rotter, kildre hver rotte eller et par rotter for 15 s. Varigheden af den kildrende session kan forlænges ud over 2 min efter behov.

Representative Results

Faktorer, der påvirker eller potentielt påvirker, er svar til tickling sammenfattet i tabel 1. Positive resultater fra rotte tickling er blevet angivet af flere foranstaltninger af rotte velfærd og positiv indvirkning. Fælles resultater omfatter øget produktion af 50 kHz USVs, øget tilgang adfærd og øget brugervenlighed håndtering. Rapporterede effekter af rotte tickling på genetiske og cellulære niveau omfatter ændrede genekspression i hypothalamus37, og øget neurogenese i den dentate gyrus hippocampus38,39. Resultater vejledende reduceret generaliseret angst og frygt for mennesker er også rapporteret som reduceret ventetid til tilgang i 9 forskellige eksperimenter13, mindre frysning efter frygt conditioning40,41, og øget poster i midten af en åben mark arena af individuelt opstaldet rotter36. For yderligere oplysninger se LaFollette et al., identificerer der præsenterer en systematisk gennemgang af den kildrende litteratur der 22 rapporter undersøge resultaterne af rotte tickling i forhold til andre teknikker13.

Næste, specifikke eksempler på resultater, der kan opnås, når den kildrende teknik er parret med tilbageholdenhed og intra peritoneal (IP) injektion procedurer er skitseret.

Sprague-Dawley rotter (hanner; 85-94 dage gammel; n = 48) kildede i 2 min. umiddelbart før og efter IP saltvand indsprøjtning dagligt i 10 dage, især når den kombineres med den juvenile tickling erfaring (2 min/dag fra 25-45 dage efter alder), produceret flere 50 kHz USV bare før (GLM ANOVA, F3, 44 = 9,59, p < 0,0001; Figur 3A) og lige efter (F3, 44 = 8.74, p = 0,0001; Figur 3B) injektion (Tukey-Kramer, p < 0,05) i forhold til rotter eksponeret til en passiv side10. Under den faktiske kort levering af injektion, produktionen af 50 kHz USVs var begrænset (betyde ± SE, 15 ± 1.4 USVs/min) og håndtering behandling havde ingen effekt på deres sats10. Det blev konkluderet, at kildrende, når den anvendes både før og efter en injektion procedure, fremkaldt en positiv affektiv tilstand, der modereret skyhed af proceduren, især for dem, der havde været udsat for tickling som yngel.

For at finde ud af hvis tickling ville være effektiv, hvis reduceret til før eller efter en indsprøjtning snarere end begge, og hvis ja, hvilken tid ville være bedre, blev rotte svar til kildrende før, efter og før-efter injektion sammenlignet. Satserne for 50 kHz USVs og hørbare opkald blev målt som indikatorer for positive og negative indflydelse, henholdsvis12. Sprague-Dawley rotter (hanner; 32-41 dage gammel; n = 96) var enten tilbageholdende og givet en daglig IP saltvand injektion (INJ) eller tilbageholdende uden at modtage en indsprøjtning (kontrol, CON) og udsat for en af følgende behandlinger: ingen kildrende, rotter blev ikke rørt før og efter proceduren immobilisering (TN); kildede for 2 min lige før (TB), efter (TA), eller før og efter (TBA) tilbageholdenhed12. I 2 min før tilbageholdenhed, rotter fra behandlinger, der har modtaget tickling før tilbageholdenhed (TB, TBA) produceret mest 50 kHz USVs (GLMM ANOVA, F3,88 = 49.19, p < 0,0001; Figur 3 c). TA og TN rotter afviger ikke i antallet af USVs produceret før proceduren tilbageholdenhed. Under proceduren produceret en rotte, der modtog kildrende (TA, TB, TBA) flere 50 kHz USV end dem, der var ikke kildede (TN; F3,88 = 50.67, p < 0,0001; Figur 3D). Blandt tickled rotter produceret dem, der modtager tickling før proceduren (TB, TBA) flere 50 kHz USVs under den tilbageholdenhed i forhold til dem kildede bagefter (TA; p < 0,05). I perioden 2-min. efter proceduren produceret rotter i alle tickled grupper (TA, TB, TBA) flere 50 kHz USVs end dem, der var ikke kildede (TN; F3,88 = 53.64, p < 0,0001; Figur 3E). Desuden under proceduren, rotter kildede før tilbageholdenhed (TB, TBA) produceret færre hørbare opkald sammenlignet med rotter, der gjorde ikke modtaget tickling (TN), der henviser til, at rotter kildede bagefter (TA) ikke afviger fra de andre grupper (F3,88 = 3,67, p= 0,02; Figur 3F). Resultaterne viser, at tickling rotter før fastholdende dem til en IP injektion produceret tegn på større positiv indvirkning på tværs af perioderne før, under og efter proceduren end tickling kun efter tilbageholdenhed12.

Pedeller anvendes en af følgende behandlinger, håndtering på rotter (Sprague-Dawley hanner; n = 32) fra 57 til 74 dage af alder: (1) Minimal håndtering, når en uge på bur ændre; (2) udsættelse for en passiv hånd i 2 min. dagligt; (3) 2 min af tickling hver dag, at efterligne sociale spille; (4) 2 min dagligt tilbageholdenhed på rottens ryg, simulering fastgørelse af et dominerende11. I minuttet efter en IP tilbragte injektion, rotter fra Tickled og Passive behandlinger mere tid opdræt i den forreste halvdel af buret, tæt på hvor forskeren stod, i forhold til rotter fra den Minimal og tilbageholdenhed behandlinger (GLM ANOVA, F3, 27 = 5,70, p = 0,004; Figur 3 g). Derudover Tickled rotter ytrede flere 50 kHz USVs end rotter i passiv behandling når de udsættes for en bekendt eller ukendte hånd i 3 min. i en menneskelig tilgang test (Log-transformeret gennemsnit ± SE opkald/min, Minimal: 0,7 ± 0,26, passiv: 0,6 ± 0,18, kildede: 1,8 ± 0,30, Tilbageholdenhed: 1,4 ± 0,28; F3,28 = 4,04, p = 0,02). Således er den simple tilstedeværelse af en passiv hånd hjulpet tilvænning af rotter til mennesker i forhold til minimal håndtering, men tickling var den mest effektive metode til at producere en positiv reaktion mod mennesker11.

Figure 1
Figur 1: rotte rå-og tumler spille opførsel. (A) dorsale kontakt; (B) Pin18. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: 50 kHz ultralyd vocalizations af frekvensen moduleret "trille" type. Fem trille vocalizations blev produceret i 1 s af en rotte under kildet. De vandrette linjer på 17-, 25- og 70-kHz blev produceret af elektronisk udstyr i rummet (fx., computer, mikrofon, kamera).

Figure 3
Figur 3: svar af rotter udsat for kildrende forud for eller i kombination med, eksperimentelle procedurer såsom intra peritoneal (IP) injektioner. Sats (gennemsnit ± SE opkald/min) i 50 kHz USVs produceret (A) før og (B) efter en injektion procedure af voksne mandlige rotter udsat til minimal håndtering (M) eller tickling (T) som yngel og en passiv hånd (P) eller tickling (T) umiddelbart før og efter injektion (giver fire behandling kombination: M-P, T-P, M-T, T-T); fra Cloutier et al. 10. rate af 50 kHz USVs (gennemsnit ± SE opkald/min) produceret (C) før, (D) under, og (E) efter tilbageholdenhed (med eller uden en IP injektion) én gang dagligt i 10 dage i træk ved unge mandlige rotter, der fik ingen tickling (TN) eller tickling før (TB), efter (TA), eller både før og efter (TBA) procedure; og (F) satsen for hørbare opkald produceret under tilbageholdenhed; fra Cloutier et al. 12. (G) varighed (gennemsnit ± SE s) opdræt i nærheden forskeren i 1 min efter en IP indsprøjtning af mandlige rotter udsat for minimal, passiv, kildre eller tilbageholdenhed håndtering af pedeller; fra Cloutier et al. 11. barer med forskellige bogstaver (a, b, c) viser forskelle i parvise sammenligninger (Tukey-Kramer, p < 0,05). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Faktor Effekt Referencer
Iboende
Alder Ingen forskel i 50 kHz ultralyd vocalizations (USVs) mellem rotter i alderen 24-44 og 89-92 dage gammel 18, 29, 42
Fald i 50 kHz USVs for rotter fra 71 dage gamle til 148 dage gamle 29
17 dage gamle hanner lavet mange flere 50 kHz USVs end 7-9 måneder gamle hanner 43
Rotter kildede som både unge og voksne viste de mest positive resultater i forhold til rotter kun kildede som unge eller voksne. 10
Køn Mandlige rotter produceret flere 50 kHz USVs på 44 og 71 dage gamle, men hunnerne produceret flere 50 kHz USVs 148 dage gamle 29
Mandlige rotter produceret flere 50 kHz USVs end hunner på 44 og 58 dage. 43
Ingen sex forskelle i 50 kHz USVs i 96 juvenile Long-Evans rotter eller 52 juvenile Wistar rotter 42, 44
Kvindelige juvenile Wistar rotter produceret flere 22 kHz USVs end mænd 44
Mellem individuelle forskelle Rotter, der ytrede flere 50 kHz USVs viste nedsat tilgang tid til selvstændig administreres kildrende, øget positiv bedømmelse bias efter tickling og øget hippocampus celleproliferation efter tickling 27, 37, 45
Mere legende rotter produceret flere 50 kHz USVs 43
Stamme Ikke rapporteret, men anekdotiske beviser tyder på rotter fra forskellige stammer og opdrættere er forskellige i deres svar på kildet. Rotte linjer afveg når valgt ved høj vs lav 50 KHz USVs sats i svar på kildet. 22, 26, 42, 46
Tidligere erfaringer med tickling Øget produktion af 50 kHz ultralyd USVs 12
Extrinsiske
Sengetøj Rotter produceret flere 50 kHz USVs når kildede på velkendte sengetøj vs ingen sengetøj 33
Stress Tickling rotter 1, men ikke 23 timer, efter tilbageholdenhed stress reduceret 50 kHz USVs produktion 47, 48
Timing Tickling rotter før injektion var mere effektiv til at øge 50-KHz USVs end tickling efter injektion 12
Sex af handler Ingen effekt fundet Panksepp, J. 2014, upublicerede data
Kendskab til rotte med behandleren Rotter produceret flere 50 kHz USVs og brugt mere tid i nærheden af en bekendt i forhold til en ukendt skrabekæder 11
Handleren tickling erfaring / vigor af kildet af handleren Berørte produktion af 50 kHz USVs men ikke præference og tilgang adfærd Cloutier, S. 2011, upublicerede data
Varighed af stifter af handleren / hyppigheden af vekslen mellem dorsale kontakter og pins Lavere hyppighed af nibbles (fortolket som spiller solicitation) var rettet til en hånd at pålægge 15-s pins (tilbageholdenhed) end en hånd giver pirrer med flere dorsale kontakter og stifter pr. 15 s 11
Duftstoffer (fx, parfume, shampoo, barberskum) bruges af handleren Ikke rapporteret
Social Gruppestørrelse Individuelle boliger øget positiv svar til tickling i forhold til opstaldning i grupper i de fleste eksperimenter. Tickling opstaldes rotter med bur hjælpere i hjem buret mindskes denne forskel 7, 22, 27, 36
Lysintensitet Tickling på 1000 lux reduceret 50 kHz USVs i forhold til 25 lux. 43
Støj Ikke rapporteret
Bur rengøring før tickling Induceret produktion af 22 kHz USVs i nogle rotter 12
Tidspunktet på dagen Ingen effekt på 50 kHz USVs produktion når de udføres i begyndelsen eller slutningen af perioden lys. Tickling rotter i begyndelsen/slutningen af lys periode vs midten af lys eller mørk periode ikke er endnu blevet sammenlignet Cloutier, S. 2011, upublicerede data

Tabel 1: Liste over faktorer, der påvirker eller potentielt påvirker rotter Reaktionerne kildrende, en legende håndtering teknik skal efterligne rotte rå-og tumler spille.

Discussion

Denne protokol beskriver en teknik til rotte kildrende, en legende håndtering teknik efterligne rotte rå-og tumler spille adfærd, der er effektive til at generere vocalizations vejledende af positiv indvirkning og stigende tilgang opførsel når rotter håndteres for fælles dyrehold eller medicinsk og forskning procedurer såsom IP injektion.

Sociale lege, en typisk positiv form for social kontakt, er blevet foreslået til at hjælpe med kalibrering af følelsesmæssige reaktioner til skræmmende situationer42,43, og generere modstandskraft over for angst og depression44. Af efterligner rotte sociale spil, kildrende synes at have tilsvarende gavnlige virkninger7. For anvendelse af tickling skal lykkes på overtalelse positive affektive stater, er det således vigtigt at huske at hånden er beregnet til at fungere som "play partner" under den kildrende. Hånden er attraktive, fordi det simulerer adfærd, som rotter forventer og nyde fra en anden rotte rå-og tumler afspilningen. Dermed løfte og holde rotte med begge hænder efterligne ikke rotte spil, og kan ikke have samme virkning. I virkeligheden, vil laboratorium rats lære at undgå ikke-legende begrænsninger, hvor en handler holder dem med den ene hånd og stryger dem med anden hånd45. Under rotte kildrende er det også vigtigt at flytte hånden trygt og selvsikkert, samtidig være livlig og legesyg. Holde den pinning rask (2-4 s/pin) skal minimere negative reaktioner, fordi i rå-og tumler spille mellem rotter gentaget fastgørelse fører til udgivelse i 22 kHz USVs18.

Selv om unge rotter er mere legende og vise stærkere svar til tickling end voksne rotter18, har kildrende i voksenalderen også fordele10. Tickling rotter når unge er også blevet fundet for at have fordele senere i livet36, tyder på, at rotter opleve en langvarig positiv effekt på deres følelsesmæssige reaktion på menneskets tilstedeværelse. Sex forskelle i reaktion på tickling er uforenelige, med rapporter om ingen sex forskelle i juvenile rotter46,47, unge mænd producerer flere 50 kHz vocalizations og færre 22 kHz vocalizations end juvenile hunner29 ,48,39, og ældre kvinder producerer mere 50 kHz vocalizations end samme-alderen mænd29, svarer til resultaterne for sociale lege49.

Effektiviteten af den kildrende teknik kan vurderes ved hjælp af rotte bevægelsesmønstre og vocalization. Rotter vil nippe og slikke den handler fingre i de 15-s perioder om frigivelse efter kildrende11. Nibbles er let, ikke-skadevoldende bid, der har været beskrevet som play-solicitation adfærd hos unge rotter22. Når handleren bevæger hånden omkring boksen håndtering, vil rotten følge og jage den. Rotter, især unge, bliver også løbe, løbe rundt omkring kassen mellem kildrende anfald og viser en tydelig stigning i aktivitet efter en kildrende bout, svarende til den løbende aktivitet, der præger rå-og tumler spille. Hvis rotten forbliver immobile under udgivelser, tilpasning af den kildrende teknik, såsom at reducere pin varighed eller giver færre pins, er sandsynligvis nødvendig. Det er bedst at give stifter af kort varighed til den første kildrende session. Varighed og antallet af pins kan øges som rotter vænne sig til kildet. Rotter fremsige 50 kHz USVs, herunder triller, under tickling og mellem kildrende anfald. En gradvis stigning i antallet af triller produceret under 15-s udgivelser kan ses i de første to uger af daglige tickling før stabiliserende47. Individuelle forskelle tillade tickled rotter skal opdeles i høj og lav opkaldere at imødekomme varierende stress, angst og irritabilitet46,47,50.

Rotte tickling har været anvendt med succes til at fremkalde positive indflydelse som er vurderet baseret på produktion af 50 kHz USVs under tickling13. Det er for nylig blevet gennemført som en teknik til at reducere angst for mennesker i rotter og afbøde deres skyhed af medicinsk og forskning procedurer såsom injektion. Tyder på, at når fastsatte kun 2 min dagligt pr. dyr, kildrende er en effektiv og praktisk metode til at reducere undgåelse af mennesker11. I betragtning af, at unge rotter vil spille sammen for ca. 60 min. dagligt51,52,53, kildrende for 2 min dagligt er praktisk men formentlig for kort til at kopiere de fulde virkninger af sociale lege blandt rotter. Pet rotte ejere, der generelt har mere tid til at håndtere deres rotter end laboratorium pedeller, kan give rotter med yderligere tickling så længe rotter til at reagere positivt. Baseret på Burgdorf et al. 44 , 45, de første 15 min af rå-og tumler spille synes at være den mest positive for rotter. Til gengæld kan det være mere effektivt at kildre rotter i perioder på op til 15 min, især hvis en berettiget grund de ikke kan holdes i en social gruppe. Imidlertid baseret på skuespil som "uddannelse for det uventede"38, en mere varieret teknik end metoden beskrevet her kan være nødvendig for at opretholde legesyge af længere tickling sessioner. Supplerende kildrende møder hver dag kan også være gavnligt så længe andre biologisk vigtige aktiviteter, såsom søvn og fodring ikke er svækket. Samt bidrage til at forbedre trivsel laboratorium og pet rats, den beskrevne standardiserede kildrende teknik kan anvendes i fortsatte forskning til formål at forstå konsekvenserne af sociale spil og dets komponenter på adfærdsmæssige, sociale og hjernen udvikling.

Når tickling blev udført omkring injektion, især når den kombineres med tidligere kildrende erfaring (slutter 40-50 dage tidligere), det øget 50 kHz USV priser før og efter indsprøjtning og nedsat hørbare opkald satser under injektion10 . Dermed tickling synes at have afbødet de skadelige virkninger af IP injektioner, især i rotter vant til tickling som ungfisk10. Selvom tickling ikke forhindrede ubehag forbundet med indsprøjtning som er vurderet baseret på produktion af hørbare opkald, øget det 50 kHz USVs i forhold til kontrol tilstand, før, under og efter tilbageholdenhed procedure12. Ifølge 50-kHz USV data var det mest effektive tidspunkt for anvendelsen af tickling lige før og ikke efter tilbageholdenhed procedure12. Kildrende rotter før injektionen havde en carry-over effekt at forhøjet positivt påvirke under proceduren12. Tickling kan derfor minimere potentielle negative virkninger af medicinske rutineprocedurer rotte velfærd og adfærd. Mere forskning er nødvendig for at fastslå, hvordan teknikken kunne parret effektivt med andre injektionsteknik og andre medicinsk/eksperimentelle procedurer.

Samlet set har vi vist at rotte kildrende resultater i positive resultater som øget produktion af 50 kHz USV og tilgang adfærd, samt faldt undgåelse af mennesker og modstand mod håndtering. Vi anbefaler rotte tickling som en levedygtig metode for at forbedre rotte velfærd og modellering positive affektive stater.

Disclosures

Forfatterne erklærer, at de ikke har noget at oplyse.

Acknowledgments

Sylvie Cloutier, Megan LaFollette, Brianna Gaskill og Ruth Newberry gerne dedikere denne artikel til minde om Jaak Panksepp, vores elskede medforfatter, der gik bort i løbet af de sidste faser for at fuldføre dette håndskrift. Vi husker Jaak kærligt som "Faderen af rotte tickling" - hans indsigt i dyrs følelser udgør grundlagsforskning inspirationen til dette arbejde. Dette materiale er delvist baseret på arbejde støttes af et Washington State University veterinære sommer Research Fellowship, en animalsk velfærd Enhancement Award fra Animal Welfare Institute, og en "tilskud til laboratoriet Husdyrvidenskab" fra amerikanske Association for Laboratory Animal Science. Offentliggørelsen af denne artikel var sponsoreret af Petco Animal Supplies, Inc. Vi vil gerne takke Carol Dowell og Purdue Universitys laboratorium animalsk Program for at tillade os at kildre deres rotter til at skyde.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Table or workbench No specific brand is recommended.
Handling box (rat home cage or another enclosure) No specific brand is recommended.
Bedding or or other type of soft cover No specific brand is recommended.
Gloves (thin laboratory gloves) Optional.
Timing device Deltaworks Interval Timer:Timing for HIIT Training, Workouts
https://itunes.apple.com/us/app/interval-timer-timing-for-hiit-training-workouts/id406473568?mt=8		 Optional. Any timer will do, although it is convenient to use an interval timer if you are tickling multiple rats.
Ultrasonic microphone such as a bat detector or USB microphone Magenta Electronics LTD Bat4 Bat Detector
https://www.magenta2000.co.uk/acatalog/Bat_Detector_Bat4.html		 Optional. The Magenta bat detector is relatively inexpensive and easy to use, but can only detect vocalizations at one range at a time.
Dodotronic Ultramic 200K
http://www.dodotronic.com/ultramics/?v=7516fd43adaa		 Optional. This microphone has worked well in our experiments. There are many other options for ultrasonic microphones.
Bioacoustic software CIBRA SeaWave
http://www-3.unipv.it/cibra/seawave.html		 Optional. Free software with limited recording capabilities.
CIBRA SeaPro
http://www-3.unipv.it/cibra/seapro.html		 Optional. This software has extensive recording capabilities, and has worked well in our studies. There are many other software packages that work with bioacoustic microphones.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gartner, K., Buttner, D., Dohler, K., Friedel, R., Lindena, J., Trautschold, I. Stress response of rats to handling and experimental procedures. Lab Anim. 14 (3), 267-274 (1980).
  2. Brudzynski, S. M., Ociepa, D. Ultrasonic vocalization of laboratory rats in response to handling and touch. Physiol Behav. 52 (4), 655-660 (1992).
  3. Davis, H., Pérusse, R. Human-based social interaction can reward a rat's behavior. Anim Learn Behav. 16 (1), 89-92 (1988).
  4. Hurst, J. L., West, R. S. Taming anxiety in laboratory mice. Nat Methods. 7 (10), 825 (2010).
  5. Sherwin, C. M. The influences of standard laboratory cages on rodents and the validity of research data. Anim Welf. 13 (1), 9-15 (2004).
  6. Maurer, B. M., Doering, D., Scheipl, F., Kuechenhoff, H., Erhard, M. H. Effects of a gentling programme on the behaviour of laboratory rats towards humans. Appl Anim Behav Sci. 114 (3-4), 554-571 (2008).
  7. Burgdorf, J., Panksepp, J. Tickling induces reward in adolescent rats. Physiol Behav. 72 (1-2), 167-173 (2001).
  8. Cloutier, S., Newberry, R. C. Use of a conditioning technique to reduce stress associated with repeated intra-peritoneal injections in laboratory rats. Appl Anim Behav Sci. 112 (1-2), 158-173 (2008).
  9. Werner, C. M., Anderson, D. F. Opportunity for interaction as reinforcement in a T-maze. Pers Soc Psychol Bull. 2 (2), 166-169 (1976).
  10. Cloutier, S., Wahl, K., Baker, C., Newberry, R. C. The social buffering effect of playful handling on responses to repeated intraperitoneal injections in laboratory rats. J Am Assoc Lab Anim Sci. 53 (2), 168-173 (2014).
  11. Cloutier, S., Panksepp, J., Newberry, R. C. Playful handling by caretakers reduces fear of humans in the laboratory rat. Appl Anim Behav Sci. 140 (3-4), 161-171 (2012).
  12. Cloutier, S., Wahl, K. L., Panksepp, J., Newberry, R. C. Playful handling of laboratory rats is more beneficial when applied before than after routine injections. Appl Anim Behav Sci. 164, 81-90 (2015).
  13. LaFollette, M. R., O'Haire, M. E., Cloutier, S., Blankenberger, W. B., Gaskill, B. N. Rat tickling: A systematic review of applications, outcomes, and moderators. PLOS ONE. 12 (4), e0175320 (2017).
  14. Lawlor, M. M. Comfortable quarters for rats in research institutions. Comf Quart Lab Anim. , 26-32 (2002).
  15. Hurst, J. L., Barnard, C. J., Nevison, C. M., West, C. D. Housing and welfare in laboratory rats: welfare implications of isolation and social contact among caged males. Anim Welf. 6 (4), 329-347 (1997).
  16. Hurst, J. L., Barnard, C. J., Nevison, C. M., West, C. D. Housing and welfare in laboratory rats: the welfare implications of social isolation and social contact among females. Anim Welf. 7 (2), 121-136 (1998).
  17. Patterson-Kane, E. G., Hunt, M., Harper, D. Rats demand social contact. Anim Welf. 11 (3), 327-332 (2002).
  18. Panksepp, J. Affective neuroscience: The foundations of human and animal emotions. , Oxford University Press. New York, NY. (1998).
  19. Panksepp, J. The ontogeny of play in rats. Dev Psychobiol. 14 (4), 327-332 (1981).
  20. Lampe, J. F., Burman, O., Würbel, H., Melotti, L. Context-dependent individual differences in playfulness in male rats. Dev Psychobiol. 59 (4), 460-472 (2017).
  21. Melotti, L., Bailoo, J. D., Murphy, E., Burman, O., Wurbel, H. Play in rats: association across contexts and types, and analysis of structure. Anim Behav Cogn. 1 (4), 489-501 (2014).
  22. Panksepp, J., Burgdorf, J. 50-kHz chirping (laughter?) in response to conditioned and unconditioned tickle-induced reward in rats: Effects of social housing and genetic variables. Behav Brain Res. 115 (1), 25-38 (2000).
  23. Mason, G. J., Hampton, C., Würbel, H., Wilson, D. Non-invasively assessing disturbance and stress in laboratory rats by scoring chromodacryorrhoea. Altern Lab Anim. 32 (32), 153-159 (2004).
  24. Brudzynski, S. M. Communication of adult rats by ultrasonic vocalization: biological, sociobiological, and neuroscience approaches. ILAR J. 50 (1), 43-50 (2009).
  25. Wintink, A. J., Brudzynski, S. M. The related roles of dopamine and glutamate in the initiation of 50-kHz ultrasonic calls in adult rats. Pharmacol Biochem Behav. 70 (2), 317-323 (2001).
  26. Burgdorf, J., Panksepp, J., Brudzynski, S. M., Kroes, R., Moskal, J. R. Breeding for 50-kHz positive affective vocalization in rats. Behav Genet. 35 (1), 67-72 (2005).
  27. Burgdorf, J., Kroes, R. A., Moskal, J. R., Pfaus, J. G., Brudzynski, S. M., Panksepp, J. Ultrasonic vocalizations of Rats (Rattus norvegicus) during mating, play, and aggression: behavioral concomitants, relationship to reward, and self-administration of playback. J Comp Psychol. 122 (4), 357-367 (2008).
  28. Knutson, B., Burgdorf, J., Panksepp, J. Ultrasonic vocalizations as indices of affective states in rats. Psychol Bull. 128 (6), 961-977 (2002).
  29. Panksepp, J., Burgdorf, J. "Laughing" rats and the evolutionary antecedents of human joy? Physiol Behav. 79 (3), 533-547 (2003).
  30. Burgdorf, J., Panksepp, J. The neurobiology of positive emotions. Neurosci Biobehav Rev. 30 (2), 173-187 (2006).
  31. National Research Council. Guide for the care and use of laboratory animals. , National Academies Press. Washington, D.C. (1996).
  32. National Research Council. Guide for the care and use of laboratory animals. , National Academies Press. Washington, D.C. (2011).
  33. Natusch, C., Schwarting, R. K. W. Using bedding in a test environment critically affects 50-kHz ultrasonic vocalizations in laboratory rats. Pharmacol Biochem Behav. 96 (3), 251-259 (2010).
  34. Pellis, S. M. Agonistic versus amicable targets of attack and defense. Aggress Behav. 14 (2), 85-104 (1988).
  35. Panksepp, J., Yovell, Y. Preclinical modeling of primal emotional affects (SEEKING, PANIC and PLAY): gateways to the development of new treatments for depression. Psychopathology. 47 (6), 383-393 (2014).
  36. Cloutier, S., Baker, C., Wahl, K., Panksepp, J., Newberry, R. C. Playful handling as social enrichment for individually- and group-housed laboratory rats. Appl Anim Behav Sci. 143 (2-4), 85-95 (2013).
  37. Hori, M., Hayashi, T., Nakagawa, Y., Sakamoto, S., Urayama, O., Murakami, K. Positive emotion-specific changes in the gene expression profile of tickled rats. Mol Med Rep. 2 (2), 157-161 (2009).
  38. Yamamuro, T., et al. Neurogenesis in the dentate gyrus of the rat hippocampus enhanced by tickling stimulation with positive emotion. Neurosci Res. 68 (4), 285-289 (2010).
  39. Wohr, M., Schwarting, R. K. W. Affective communication in rodents: ultrasonic vocalizations as a tool for research on emotion and motivation. Cell Tissue Res. 354 (1), 81-97 (2013).
  40. Hori, M., et al. Effects of repeated tickling on conditioned fear and hormonal responses in socially isolated rats. Neurosci Lett. 536 (1), 85-89 (2013).
  41. Hori, M., et al. Tickling during adolescence alters fear-related and cognitive behaviors in rats after prolonged isolation. Physiol Behav. 131, 62-67 (2014).
  42. Pellis, S., Pellis, V. The playful brain: venturing to the limits of neuroscience. , Oneworld Publications. Oxford. (2009).
  43. Spinka, M., Newberry, R. C., Bekoff, M. Mammalian play: training for the Unexpected. Q Rev Biol. 76 (2), 141-168 (2001).
  44. Burgdorf, J., Kroes, R. A., Beinfeld, M. C., Panksepp, J., Moskal, J. R. Uncovering the molecular basis of positive affect using rough-and-tumble play in rats: a role for insulin-like growth factor I. Neuroscience. 168 (3), 769-777 (2010).
  45. Werner, C. M., Anderson, D. F. Opportunity for interaction as reinforcement in a T-maze. Pers Soc Psychol Bull. 2 (2), 166-169 (1976).
  46. Burgdorf, J., et al. The effects of selective breeding for differential rates of 50-kHz ultrasonic vocalizations on emotional behavior in rats. Dev Psychobiol. 51 (1), 34-46 (2009).
  47. Mällo, T., et al. Tickling-induced 50-kHz ultrasonic vocalization is individually stable and predicts behaviour in tests of anxiety and depression in rats. Behav Brain Res. 184 (1), 57-71 (2007).
  48. Panksepp, J., Burgdorf, J. Laughing rats? Playful tickling arouses high-frequency ultrasonic chirping in young rodents. Am J Play. 2 (3), 357-372 (2010).
  49. Pellis, S. M., Field, E. F., Smith, L. K., Pellis, V. C. Multiple differences in the play fighting of male and female rats. Implications for the causes and functions of play. Neurosci Biobehav Rev. 21 (1), 105-120 (1997).
  50. Burgdorf, J., Wood, P. L., Kroes, R. A., Moskal, J. R., Panksepp, J. Neurobiology of 50-kHz ultrasonic vocalizations in rats: electrode mapping, lesion, and pharmacology studies. Behav Brain Res. 182 (2), 274-283 (2007).
  51. Panksepp, J. Rough and tumble play: A fundamental brain process. Parent-Child Play. , 147-184 (1993).
  52. Panksepp, J., Siviy, S., Normansell, L. The psychobiology of play: theoretical and methodological perspectives. Neurosci Biobehav Rev. 8 (4), 465-492 (1984).
  53. Pellis, S. M., Pellis, V. C. Rough-and-tumble play and the development of the social brain. Curr Dir Psychol Sci. 16 (2), 95-98 (2007).

Tags

Adfærd spørgsmålet 135 Domesticated rotter dyrehold håndtering injektion medicinsk procedure adfærd sociale spil ultralyd vocalization affektiv tilstand tilvænning positive følelser laboratorium dyrevelfærd
Kildrende, en teknik for at fremkalde Positive indflydelse, når du håndterer rotter
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Cloutier, S., LaFollette, M. R.,… More

Cloutier, S., LaFollette, M. R., Gaskill, B. N., Panksepp, J., Newberry, R. C. Tickling, a Technique for Inducing Positive Affect When Handling Rats. J. Vis. Exp. (135), e57190, doi:10.3791/57190 (2018).

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