Denna artikel visar standardiserade tillämpningen av lekfull hantering, en kittlande teknik utformad för att efterlikna råtta hårda spela. Denna teknik är effektiva på att minska rädda reaktioner till människor och genererar positiva påverkar när råttor hanteras för vanliga aktiviteter i djurhållning och medicinsk och forskning förfaranden såsom injektion.
Hantering av små djur som råttor kan leda till flera negativa effekter. Dessa inkluderar rädsla för människor, motstånd mot hantering, ökad skaderisk för både djuren och händerna på sina handlers, minskat djurskydd, och mindre giltig forskningsdata. För att minimera negativa effekter på experimentella resultat och människor och djur relationer, är försöksdjur ofta vana att hanteras. Metoderna för tillvänjning är dock mycket varierande och ofta begränsad effektivitet. Mer potent, är det möjligt för människor att efterlikna aspekter av djurens lekfull hårda beteende under hantering. När tillämpas på laboratoriet råttor på ett systematiskt sätt, ger detta lekfull hantering, kallad kittlande, konsekvent upphov till positiva beteendemässiga svaren. Denna artikel ger en detaljerad beskrivning av en standardiserad råtta kittlande teknik. Denna metod kan bidra till framtida undersökningar positiva känslomässiga stater i djur, gör det enklare att hantera råttor för gemensamma djurhållning aktiviteter såsom bur ändra eller medicinsk forskning förfaranden såsom injektion och genomföras som en källa till social berikning. Slutsatsen är att denna metod kan användas för att effektivt och praktiskt minska råttornas fearfulness av människor och förbättra deras välbefinnande, samt tillförlitligt modell positiva känslomässiga stater.
Hantering av små djur, kan såsom Hembiträde råtta (Rattus norvegicus) höll i laboratorier och husdjur, som orsaka betydande ökningar i beteendemässiga och fysiologiska indikatorer på stress1, liksom aversiva Svaren tyder på känslomässigt lidande2. Hantering av råttor kan utlösa rädsla baserade svaren mot människor3,4, vilket kan försvåra vidare hantering, ökar risken för skador på både djur och handler och begränsa giltigheten av experimentella data5.
För att undvika negativa effekter av hantering på experimentella resultat och människor och djur relationer, är det vanligt att tillåta tid för nyförvärvade unga djur till habituerar till mänsklig interaktion innan du tilldelar dem till experimentella behandlingar. Under acklimatiserings kan vaktmästare utsätta råtta till en serie av händelser som kan vara mycket variabel i både form och varaktighet. Dessa kan omfatta passiv exponering för människor, röra, lyfta, petting, hålla, talar, och erbjuder mat behandlar. Även kombinationer av sådana förfaranden har rapporterats minska rädsla för människor6, är det oklart vilka specifika metoder är mest effektiva för användning av upptagen djur vaktmästare. I området i närheten finns det rapporter att råttor kan ha antingen negativa svar, eller åtminstone ingen positivt svar, till några av dessa enskilda tekniker2,7,8,9.
Däremot stöder rikliga bevis slutsatsen att kittlande, en hantering teknik som härmar aspekter av råttor, lekfull hårda beteende är en robust fördelaktig form av sociala kontakter, särskilt för unga råttor10, 11,12,13. Råttor är mycket sociala däggdjur, vilket framgår av att observera tiden de tillbringar spela tillsammans som ungfisk14 och deras starka motivation att återupprätta och upprätthålla social kontakt med artfränder15,16, 17. Rat kittlande bygger på den lekfulla sociala karaktären av råttor att omvandla hantering till en positiv upplevelse. Detta koncept utvecklades ursprungligen som en modell för att undersöka den neurobiologiska grunden för positiva affektiva påstår framkallat av sociala spela beteende7. Sedan dess har har råtta kittlande använts i över 56 olika experiment, 22 varav jämfört kittlande till andra hantering teknik13.
Råttans hårda spela kännetecknas av två viktiga beteenden: ”dorsala kontakt” och ”pin” (figur 1)18,19. Under hårda gång, en råtta initierar leken genom att göra dorsala kontakt med partnerns nacken. Mottagaren svarar genom rullande böjningsform och är nålas ner av initieraren stående ovanför19. Leken fortsätter med råttorna turas om att vara i varje position, ovanpå och under18. Mänskliga hanterare kan efterlikna de två viktigaste komponenterna i hårda spela genom att växla mellan kontakt med en råttas nacken (dorsala kontakt) och ventrala yta (pin) med kraftig, snabba rörelser på fingrarna liknar de som används när kittlande barn. Naturligtvis, är kittlande inte en exakt kopia av råtta hårda spela eftersom råttor inte kan fästa den mänskliga handen under kittlande. Nivån av engagemang av individer i hårda play och kittlande kan faktiskt skilja sig20,21. Trots detta verkar det att kittlande åberopar samma belöningsmekanismer som hårda lek bland artfränder. Kittlande soliciteds aktivt av djuren och kan tjäna som en belöning för operant inlärning, bidrar bevis för att bli kittlade väsentligen är givande för unga råttor7,11,12, 13 , 22. även om råttor har också rapporterats att lära en operant uppgift i utbyte mot mild strök som belöning, de var snabbare att närma sig av en person som erbjuder kittlande jämfört strök7hand.
Stiften används i kittlande kan tyckas liknar vanliga fastspänningsprocedurer men det finns bevis att råttor uppfattar dessa typer av hantering av olikt. När råttor hindras upprepade gånger, utsöndrar som för en injektionsproceduren, de överdriven porfyriner resulterar i chromodacryorrhea (”röda tårar”)8. Chromodacryorrhea uppstår i svar på akuta stressorer och orsakar hud och päls runt ögon och näsa att bli missfärgade en rödaktig färg23. När flera gånger höll ned och fastspända på ryggen som i en PIN-kod, råttor visade mindre attraktion för människor än när kittlade12. Dessa resultat innebär att de upprepade korta begränsningar och pressmeddelanden under kittlande uppfattas annorlunda än icke-lekfull återhållsamhet. Således har den precisa teknik som används i kittlande viktiga konsekvenser för att generera ett positivt Affektiva tillstånd i motsats till bidrar till att hantera stress.
Övervaka effekten av kittlande på råtta Affektiva tillstånd kan enkelt åstadkommas genom att gå till råttornas vocalizations. Råttor framställs vanligen två kategorier av ultraljud läten (USVs), på runt 22-kHz och 50 kHz, förutom hörbara vocalizations. De 22-kHz-USVs uppstår vanligtvis när förskottsbetalande aversiva händelser och är tillsammans med förhöjda hjärnan kolinerga aktivitet24. Därför anses 22 kHz USVs indikerar en negativ Affektiva tillstånd av ångest. De 50-kHz-USVs, särskilt av frequency-modulated ”drilla” typ. (figur 2), generellt förknippas med givande situationer och stimuli och åtföljs av ökad dopaminerg aktivitet24,25. Därmed anses uttryck för riklig 50 kHz USVs återspegla en positivt Affektiva tillstånd24,26,27,28. Slutligen är hörs läten vanligtvis förknippas med, och därför används som markörer för, fysisk smärta och obehag. Differentiell produktionen av dessa tre former av vocalizations erbjuder därmed en tillförlitlig redovisning av förändringar i affektiva delstaten råttor26. Råttor producera USVs på runt 22-kHz under exponering för rovdjur, exponering för smärtsamma stimuli såsom foten chock och mellan manliga kämpar28. Strök har också rapporterats att framkalla flera 22 kHz USVs naiv råttor, slutsatsen som negativt påverkar2. Däremot när kittlade av människor, som när engagerade i hårda lek med andra råttor, producerar råttor många 50-kHz USVs. Härav följer att graden av 50 kHz USVs ger ett graderat mått på det positiva affektiva svar som genereras av kittlande29,30.
Befintliga beskrivningar av ”hur att kittla en råtta” är ganska kort och kan leda till varierande resultat. Ytterligare, novis ”råtta ticklers” kan vara alltför försiktiga i sina försök att efterlikna hårda spela. Orden ”kittla kraftigt” är lättare att förstå när visat visuellt. Därför, målet i denna artikel är att ge en detaljerad beskrivning och demonstration av hur du efterlikna råttornas positiva lekfulla interaktioner i ett effektivt och konsekvent sätt som tillförlitligt väcker positiva reaktioner från de flesta råttor när de hanteras. Detta protokoll beskriver en standardiserad kittlande teknik och förklarar hur kittlande kan kombineras med förfaranden såsom återhållsamhet och injektion för att minska potentiellt obehagliga affektiva erfarenheter.
Det här protokollet beskriver en teknik för råtta kittlande, en lekfull hantering teknik härma råtta hårda play beteende som är effektiv i att generera vocalizations vägledande positivt påverka och öka strategi beteende när råttor hanteras för gemensamma djurhållning eller medicinsk och forskning förfaranden såsom IP-injektion.
Sociala lek, en vanligtvis positiv form av sociala kontakter, har föreslagits att hjälpa kalibrering av känslomässiga reaktioner på skrämmande situationer42,43, och generera motståndskraft mot ångest och depression44. Av symtom liknande råtta sociala spela, kittlande verkar ha liknande positiva effekter7. Därför, för tillämpningen av kittlande ska lyckas framkalla positiva känslomässiga stater, är det viktigt att komma ihåg att handen är avsedd att fungera som ”play partnern” under den kittlande. Handen är attraktiva eftersom den simulerar de beteenden som råttor förväntar sig och njuta av från en annan råtta under hårda spela. Därför lyfta håller råttan med båda händerna härma inte råtta lek och kanske inte har samma effekt. I själva verket lär laboratorium råttor att undvika icke-lekfull begränsningar där en hanterare håller dem med ena handen och smeker dem med den andra hand45. Under råtta kittlande är det också viktigt att flytta handen tryggt och mer bestämt, samtidigt som den är livlig och lekfull. Hålla den fästa Rask (2-4 s/pin) bör minimera negativa reaktioner eftersom i hårda lek mellan råttor, upprepade fastnålnings leder till prångla 22 kHz USVs18.
Även om juvenila råttor är mer lekfulla och Visa starkare Svaren till kittlande än vuxna råttor18, har kittlande i vuxen ålder också fördelar10. Kittlande råttor när unga har också visat sig ha fördelar senare i livet36, vilket tyder på att råttor uppleva en långvarig positiv effekt på deras känslomässiga reaktion på mänsklig närvaro. Könsskillnader i svar på kittlande är inkonsekvent, med rapporter om inga könsskillnader i juvenila råttor46,47, juvenila hanar producerar mer 50-kHz läten och färre 22 kHz vocalizations än juvenila honor29 ,48,39och äldre honor producerar mer 50-kHz vocalizations än samma ålder män29, liknande fynd för sociala spela49.
Effektiviteten av kittlande tekniken kan bedömas med hjälp av rat rörelsemönster och läte. Råttor kommer att knapra och slicka den hanterares fingrar under 15-s perioder av release efter kittlande11. Nibbles är lätt, icke-skadevållande biter som har beskrivits som spela-värvning beteende hos unga råttor22. När hanteraren flyttar handen runt rutan hantering, råtta följer och jaga den. Råttor, särskilt unga sådana, kommer också springa, rusa runt rutan mellan kittlande anfall och visar en tydlig ökning i aktivitet efter en kittlande skjutningen, liknande till aktiviteten körs som kännetecknar hårda spela. Om råttan förblir orörlig under pressmeddelanden, justering av kittlande tekniken, som att minska pin behövs varaktighet eller ger färre pins, förmodligen. Det är bäst att ge pins med kort varaktighet för första kittlande session. Varaktighet och antal pins kan ökas som råttorna vänja kittlande. Råttor uttala 50 kHz USVs, inklusive drillar, under kittlande och mellan kittlande anfall. En gradvis ökning av antalet drillar produceras under 15-s utgåvor kan ses under de första två veckorna av dagliga kittlande innan stabilisera47. Individuella skillnader kan skratta råttor skall indelas i höga och låga uppringare som svarar olika på stress, ångest och likgiltighet46,47,50.
Rat kittlande har använts framgångsrikt att framkalla positiva inverkan som bedöms utifrån produktionen av 50 kHz USVs under kittlande13. Det har nyligen genomförts som en teknik för att minska rädsla för människor i råttor och begränsa deras motvilja av medicinska och forskning förfaranden såsom injektion. Tyder att när föreskrivs endast 2 min dagligen per djur, kittlande är en effektiv och praktisk metod för att minska undvikande av människor11. Med tanke på att juvenila råttor kommer att spela tillsammans för ca 60 min dagligen51,52,53, kittlande för 2 min dagligen är praktiska men förmodligen för kort för att replikera de fulla effekterna av sociala lek bland råttor. Sällskapsdjur råtta ägare, som i allmänhet har mer tid för att hantera sina råttor än laboratoriet vaktmästare, kan ge råttor ytterligare kittlande så länge råttorna fortsätta att svara positivt. Baserat på Burgdorf o.a. 44 , 45, de första 15 min av hårda lek verkar vara den mest positiva för råtta. I sin tur kan det vara mer effektivt att kittla råttor för perioder på upp till 15 min, speciellt om för en motiverad orsak de inte kan hållas i en social grupp. En mer varierad teknik än den metod som beskrivs här kan vara baserat på spela som ”utbildning för det oväntade”38, dock behövs för att bibehålla lekfullheten längre kittlande sessioner. Extra kittlande sessioner varje dag kan också vara fördelaktigt så länge andra biologiskt viktiga aktiviteter som sömn och föda inte är nedsatt. Samt bidra till att förbättra wellen-being av laboratorium och sällskapsdjur råtta, beskrivs standardiserade kittlande tekniken kan användas i fortsatt forskning som syftar till att förstå effekterna av sociala lek och dess komponenter på beteendevetenskapliga, sociala och hjärnan utveckling.
När kittlande utfördes kring injektion, särskilt när de kombineras med kittlande förkunskaper (slutdatum 40-50 dagar tidigare), den ökade 50 kHz USV priser före och efter injektion och reducerade hörbart samtal under injektion10 . Således kittlande verkar har mildrat de negativa effekterna av IP-injektioner, särskilt i råttor vana vid kittlande som ungfisk10. Även om kittling inte hindrade obehag i samband med injektionen som bedömts utifrån produktionen av hörbara samtal, ökade den 50 kHz USVs jämfört med kontroll villkora, före, under och efter den återhållsamhet förfarande12. Enligt 50-kHz USV uppgifter var den mest effektiva tidpunkten för tillämpning av kittling strax innan snarare än efter den återhållsamhet förfarande12. Kittlande råttor innan injektionen hade en överföring som effekt att förhöjda positiva påverka under den procedur12. Kittlande kan därför minimera potentiella negativa effekter av rutinmässiga medicinska procedurer på råtta välbefinnande och beteende. Mer forskning är nödvändigt att fastställa hur tekniken kunde kopplas ihop effektivt med andra injektionsteknik och andra medicinska/experimentella procedurer.
Sammantaget har vi visat att råtta kittlande resulterar i positiva resultat såsom ökad produktion av 50 kHz USV och tillvägagångssätt beteende, samt minskad undvikande av människor och motståndskraft mot hantering. Vi rekommenderar råtta kittlande som en livskraftig metod för att förbättra råtta välfärd och modellering positiva känslomässiga stater.
The authors have nothing to disclose.
Sylvie Cloutier, Megan LaFollette, Brianna Gaskill och Ruth Newberry vill ägna denna artikel till minne av Jaak Panksepp, vår älskade medförfattare, som gick bort under slutfasen av att slutföra detta manuskript. Vi minns Jaak ömt som ”Fadern av råtta kittlande” – hans insikter i djurs känslor utgör grundläggande inspiration för detta arbete. Detta material bygger delvis på arbete som stöds av ett Washington State University veterinärmedicinska sommaren, en Animal Welfare Enhancement Award från Animal Welfare Institute och en ”Grant för djur laboratorievetenskap” från amerikanska Föreningen för försöksdjursvetenskap. Publicering av denna artikel var sponsrad av Petco djur leveranser, Inc. Vi vill tacka Carol Dowell och Purdue Universitys laboratorium djur Program för att tillåta oss att kittla deras råttor för att skjuta.
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. |