本文展示了俏皮处理的规范化应用, 一种用于模拟大鼠粗翻滚游戏的挠性技术。这项技术有效地减少了对人类的可怕反应, 并产生积极的影响时, 大鼠处理共同的畜牧业活动和医疗和研究程序, 如注射。
处理像老鼠这样的小动物会导致一些不良影响。这些包括对人类的恐惧, 对处理的抵抗, 增加动物和他们的手的伤害风险, 减少动物福利和较少有效的研究数据。为了尽量减少对实验结果和人与动物关系的负面影响, 研究动物往往习惯于被处理。然而, 习惯的方法是高度可变的, 而且往往效果有限。更完全的是, 人类有可能模仿动物在搬运过程中嬉戏的粗糙和翻滚行为的各个方面。当系统地应用于实验鼠时, 这种顽皮的处理, 称为发痒, 始终如一地产生积极的行为反应。本文提供了一个标准化的大鼠发痒技术的详细描述。这种方法有助于今后对动物的积极情感状态的调查, 使其更容易处理普通畜牧业活动, 如网箱改变或医疗/研究程序, 如注射, 并作为一个来源实施社会充实。结果表明, 该方法可有效、实用性地减少大鼠恐惧, 改善其福利, 并能可靠地模拟阳性情绪状态。
在实验室和宠物中饲养的小动物, 如家养老鼠 (鼠褐) 可以导致压力的行为和生理指标的显著增加1, 以及厌恶反应暗示情绪困扰2。处理老鼠可以触发基于恐惧的反应对人3,4, 这可能使进一步处理更加困难, 增加损伤的动物和处理者的风险, 并且限制实验数据5的有效性。
为了避免处理对实验结果和人与动物关系的负面影响, 在将新获得的幼兽分配给实验性治疗之前, 允许一些时间习惯人类的相互作用是常见的做法。在这一驯化期间, 看护者可能会将老鼠暴露在一系列可以在形式和持续时间上高度可变的事件中。这些可能包括被动接触人, 接触, 解除, 爱抚, 举行, 交谈, 并提供食物款待。虽然报告了这些程序的组合, 以减少对人类的恐惧6, 但目前还不清楚哪些具体做法最有效, 由忙碌的动物看护者使用。有报告说, 老鼠可能有任何负面反应, 或至少没有有利的反应, 一些这些个别技术2,7,8,9。
相比之下, 丰富的证据支持这样的结论, 即挠痒, 一种模仿老鼠嬉戏的粗糙和翻滚行为方面的处理技术, 是一种强有力的社会接触形式, 特别是对于幼年大鼠10, 11,12,13。老鼠是高度社会哺乳动物, 从观察他们花费的时间作为少年14和他们的强烈动机重建和维护社会联络与 conspecifics15,16, 是清楚的; 17。大鼠发痒利用大鼠嬉戏的社会本性将处理转化为一种积极的体验。这一概念最初是作为一个模型, 以调查社会游戏行为诱发的积极情感状态的神经生物学基础7。从那以后, 老鼠发痒被使用了在56个不同的实验, 22 比较发痒到其他处理技术13。
大鼠的粗糙和翻滚游戏的特点是两个关键行为: “背接触” 和 “pin” (图 1)18,19。在颠簸和翻滚的游戏中, 一只老鼠开始通过与伴侣的背颈进行背部接触来发挥作用。收件人通过滚动仰卧进行响应, 并由站在19以上的启动器固定。该剧继续与老鼠轮流在每个位置, 在顶部和下面的18。人类的处理者可以模仿的两个关键组成部分的粗糙和翻滚发挥通过交替接触的大鼠的颈背 (背部接触) 和腹面 (针) 使用剧烈, 快速移动的手指类似于那些在发痒的儿童。当然, 发痒不是大鼠粗糙和翻滚游戏的确切副本, 因为老鼠在发痒的时候不能把人的手钉在身上。实际上, 个人在粗糙和翻滚的游戏和发痒中的参与程度可以不同20,21。尽管如此, 在 conspecifics 中, 发痒似乎还是与粗糙和翻滚的游戏同样具有同样的奖励机制。发痒是由动物积极征求, 并可以作为一个奖励的操作性学习, 贡献的证据, 被胳肢是极大的奖励年轻的老鼠7,11,12,13,22. 即使老鼠也被报告学习一项操作性的任务, 以换取温柔的抚摸作为奖励, 他们比抚摸7更快速地接近提供发痒的人的手。
在发痒中使用的针脚似乎类似于常见的约束程序, 但有证据表明, 老鼠认为这些类型的处理方式不同。当老鼠被反复抑制, 如注射过程, 他们分泌过量的卟啉导致 chromodacryorrhea (“红眼泪”)8。Chromodacryorrhea 发生在反应急性压力, 使皮肤和毛皮周围的眼睛和鼻子变成染红颜色23。当被反复按住和约束在背部像在一个别针, 老鼠显示对人类的吸引力比当胳肢12。这些结果意味着在发痒过程中重复的短暂限制和释放被认为不同于非嬉戏的克制。因此, 在发痒中使用的精确技术对于产生一个积极的情感状态, 而不是为处理压力作出贡献具有重要的意义。
观察瘙痒对大鼠情感状态的影响, 可以很容易地完成对大鼠的发声。大鼠通常产生两类超声发声 (USVs), 在大约22赫和50赫, 除了发声发声。22赫 USVs 通常发生在预测厌恶事件, 并伴有高脑胆碱能活动24。因此, 22 赫 USVs 被认为表示焦虑的负面情绪状态。50赫 USVs, 特别是调频 “颤音” 类型 (图 2), 通常与奖励情况和刺激有关, 并伴有增加的脑多巴胺活动24,25。因此, 丰富的50赫 USVs 的表达式被认为反映了一个积极的情感状态24,26,27,28。最后, 发声发声通常与之相关, 因此用作身体疼痛和不适的标志。因此, 这三种发声方式的差异性生产提供了一个可靠的记录, 改变了老鼠的情感状态26。老鼠在接触掠食者时会产生 USVs, 大约22赫, 暴露于疼痛刺激, 如足部休克和男性间战斗28。还有报道说, 在天真的老鼠中, USVs 有多个22赫的小鼠, 推断为表示负面影响2。相比之下, 当与其他大鼠进行粗糙和翻滚的玩耍时, 老鼠会产生大量的50赫 USVs。因此, 50 赫 USVs 的速率提供了由发痒2930生成的正情感响应的分级度量。
现有的 “如何挠老鼠” 的描述是相当简短的, 可能导致可变的结果。此外, 新手 “老鼠屁” 可能是过于试探性的尝试, 试图模仿粗糙和翻滚的游戏。”挠痒痒” 这几个字在视觉上表现得更容易理解。因此, 本文的目的是提供一个详细的描述和示范, 如何模仿老鼠的积极嬉戏互动的有效和一致的方式, 可靠地引起的积极反应, 大多数大鼠处理。该协议描述了一个标准化的发痒技术, 并解释如何发痒可以结合的过程, 如克制和注射, 以减轻潜在的不愉快的情感体验。
本协议描述了一种大鼠发痒的技术, 一种模拟大鼠粗糙和翻滚的游戏行为的有趣的处理技术, 它在处理大鼠时能有效地生成发声指示阳性影响和增加方法行为。用于公共畜牧业或医疗和研究程序, 如 IP 注入。
社交游戏, 一种典型的积极的社会接触形式, 已被建议帮助校准的情绪反应的可怕的情况下42,43, 并产生弹性的焦虑和抑郁症44。通过模仿老鼠的社交游戏, 发痒似乎有同样有益的效果7。因此, 对于瘙痒的应用成功地诱导积极的情感状态, 重要的是要记住, 手是打算作为 “戏剧伙伴” 在发痒。手是有吸引力的, 因为它模拟的行为, 老鼠期待和享受从另一只老鼠在粗糙和翻滚的游戏。因此, 用双手举起和握住老鼠并不模仿老鼠玩耍, 也可能没有同样的效果。事实上, 实验鼠将学会避免非嬉戏的限制, 其中一个处理者用一只手握住它们, 然后用另一只手抚摸它们45。在老鼠发痒的过程中, 在活泼和俏皮的同时, 自信而果断地移动手也是很重要的。保持固定轻快 (2-4 s/针) 应尽量减少负面反应, 因为在大鼠之间的颠簸和翻滚发挥, 反复钉住导致说出22赫 USVs18。
即使幼鼠更顽皮, 并显示更强烈的反应比成年大鼠发痒18, 成年时发痒也有好处10。小鼠在年轻的时候也被发现在生活中有好处36, 提示老鼠对他们对人类存在的情绪反应有长期的积极影响。对瘙痒反应的性别差异是不一致的, 报告没有性别差异的小鼠46,47, 青少年男性产生更多50赫发声和较少22赫发声比少年女性29 ,48,39, 和年长女性产生更多50赫发声比相同年龄的男性29, 类似的发现为社会戏剧49。
利用大鼠的运动模式和发声能力, 可以评估瘙痒技术的有效性。老鼠将咬和舔处理者的手指在15秒的释放时间后, 发痒11。小鼠是轻的, 无伤害性的叮咬被描述作为引诱行为在幼小老鼠22。当处理程序将手移到处理盒上时, 老鼠会跟随并追逐它。老鼠, 特别是年轻的, 也会跑, 围绕着在发痒回合之间的盒子, 并显示一个明显增加的活动后, 发痒回合, 类似的运行活动, 特点是粗糙和翻滚的游戏。如果老鼠在释放过程中保持静止不动, 可能需要调整发痒技术, 例如减少 pin 持续时间或给出更少的针脚。最好给第一个发痒会话的短时间针。当大鼠习惯于发痒时, 可以增加针的持续时间和数量。老鼠发出50赫 USVs, 包括颤音, 在发痒和发痒的回合之间。在稳定47之前, 在每日发痒的前两周, 可以看到在15秒的版本中生成的颤音的数量逐渐增加。个体差异使发痒的老鼠被分成高和低的呼叫者, 响应不同的压力, 焦虑和快感缺失 46, 47, 50.
在挠性13期间, 通过50赫 USVs 的生产, 成功地利用大鼠发痒诱发阳性影响。它最近被实施了作为一种技术减少对人的恐惧在老鼠和减轻他们的 aversiveness 医学和研究规程例如注射。有证据表明, 如果每只动物每天只提供2分钟的时间, 发痒是一种有效和实用的方法来减少人类的避免11。考虑到幼鼠将一起玩约60分钟每天51,52,53, 每天发痒2分钟是切实可行的, 但可能过于简短, 以复制整个社会发挥作用的大鼠。宠物鼠主人, 通常有更多的时间来处理他们的老鼠比实验室管理员, 可能会提供额外的痒鼠, 只要老鼠继续积极反应。基于布格道夫将军 et. 44,45, 前15分钟的粗略和翻滚的游戏似乎是最积极的老鼠。反过来, 在长达15分钟的时间里, 对老鼠进行挠痒可能会更有效, 特别是如果有正当理由不能将它们保存在一个社会群体中。但是, 基于 “意外”38的 “培训”, 可能需要比此处描述的方法更多样的技术来维护较长的发痒会话的趣味性。只要其他生物学上重要的活动, 如睡眠和喂养不受损, 每天额外的发痒疗程也可能是有益的。除了有助于改善实验室和宠物大鼠的福祉, 所描述的标准化发痒技术还可用于持续研究, 目的是了解社会游戏及其组成部分对行为、社会和大脑的影响。发展。
当周围注射时发痒, 特别是与以前的发痒经验 (结束40-50 天前), 它增加了50赫 USV 率在注射之前和之后, 并减少了在注射过程中的声音呼叫率10.因此发痒似乎减轻了 IP 注射的不良影响, 特别是在习惯于发痒为青少年的老鼠10。即使发痒没有防止与注射有关的不适, 根据发声呼叫的生产评估, 它增加了50赫 USVs 相比, 控制条件, 之前, 期间和之后的克制程序12。根据50赫 USV 数据, 应用发痒的最有效时间点就在之前, 而不是在约束过程12之后。在注射前发痒的老鼠在过程中有一个结转效应, 提高了阳性的影响12。因此, 发痒可以减少常规医疗程序对大鼠福利和行为的潜在负面影响。需要进行更多的研究, 以确定该技术如何与其他注射技术和其他医疗/实验程序有效配对。
总的来说, 我们已经证明, 老鼠发痒导致积极的结果, 如增加生产的50赫 USV 和接近行为, 以及减少人避免和抵抗处理。我们建议鼠痒作为一种可行的方法来改善大鼠福利和建模积极的情感状态。
The authors have nothing to disclose.
西尔维亚克卢捷、梅根 LaFollette、安娜 Gaskill 和鲁思纽贝里希望把这篇文章献给我们敬爱的合著者 Jaak Panksepp 的记忆, 在完成这份手稿的最后阶段去世。我们怀念 Jaak 的 “老鼠之父”–他对动物情感的洞察, 形成了这项工作的基本灵感。这份材料部分是根据华盛顿州立大学兽医暑期研究奖学金、动物福利研究所的动物福利增强奖以及美国 “实验室动物科学补助金” 所支持的工作。实验室动物科学协会。这篇文章的出版是由圣迭戈佩科球场动物用品公司赞助的。我们要感谢卡罗尔和普渡大学的实验动物计划, 让我们为拍摄的老鼠挠痒痒。
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. |