Summary
Denne protokol indfører en metode til bur ændring af rotter via Klikperson uddannelse. Rotter lære den ønskede adfærd ikke kun direkte uddannelse, men også observationelle læring. Hurtig og nem protokollens gennemførelse kan bidrage til at forbedre trivsel og hygiejne i gnavere faciliteter.
Abstract
Bur rengøring er et rutinemæssigt udføres dyrehold procedure og er kendt for at inducere stress i laboratorium rats. Da stress kan have en negativ indvirkning på trivsel og kan påvirke sammenligneligheden og reproducerbarhed af forskningsresultater, skal mængden af stress opleves af forsøgsdyr minimeret og undgås når det er muligt. Yderligere, den direkte kontakt mellem den rotte og dyr vicevært under bur ændring bærer hygiejne risici og derfor muligvis påvirker negativt trivsel af rotter og kvaliteten af forskningen.
Vores protokol har til formål at forbedre rutinemæssigt udføres buret ændrer procedure. Derfor præsenterer vi en mulig protokol, der gør det muligt rotter at lære via klikkertræning og observation frivilligt ændre til et rent bur. Denne uddannelse bidrager til at reducere stress forårsaget af den fysiske forstyrrelser og håndtering forbundet med bur, og samtidig muliggør en reduktion af direkte kontakt mellem dyr og animalske vicevært efter at uddannelsen er afsluttet.
Gennemførelsen af Klikperson uddannelse til rotter er hurtigt og nemt. Rotter er generelt interesseret i uddannelse og lære effektivt den ønskede adfærd, hvilket medfører skiftende bure gennem et rør. Selv uden uddannelse lære rotter til at udføre den ønskede adfærd ved observation, som 80% af gruppen observationelle læring ã¦ndret bure når testet. Uddannelse yderligere bidrager til at skabe et forhold af tillid mellem træner og dyr. Hygiejne og velbefindende er begge meget vigtige i dyreforsøg, kan denne protokol også bidrage til at forbedre lang-seriøs forskning.
Introduction
Rutinemæssige procedurer kan forårsage stress i laboratoriet dyr1,2,3,4. Det har vist sig at buret skiftende øger hjerte-kar-parametre og generelle aktivitet i rotter4,5,6. Sådanne stress svar kan i det mindste delvist på grund af fysiske forstyrrelser og håndtering forbundet med bur ændre procedurer i stedet for de nye uvante omgivelser2,4. Særlig vigtigt er den negative virkning af stress på de betragtes dyr7trivsel. Yderligere, stress inducerer ændringer i adfærd og andre body-parametre, herunder det autonome nervesystem, neuroendokrine systemet og immunsystemet. Derfor, stress er ofte omtalt som en mulig kilde til uventede afvigelser på tværs af dyreforsøg og bør undgås så meget som muligt i lang-seriøs animalsk forskning7,8. En måde at reducere stress i forsøgsdyr er af uddannelse. Uddannelse dyr kan generelt være et meget nyttigt værktøj for laboratory animal forvaltning og i virkeligheden kræves af EU-direktiv 2010/63/EU9. Uddannelse kan fungere som en form for berigelse og hjælper med at forberede dyr til forsoeg; således bidrager uddannelse til at opretholde og forbedre trivsel i laboratoriet indstillinger10,11,12. En mulig uddannelsesmetode er positiv forstærkning uddannelse (PRT). PRT er en form for operant betingning hvor en belønning (f.eks. en mad belønning), er forbundet med en ønsket adfærd13. Denne form for uddannelse er allerede almindeligt anvendt i laboratoriet indstillinger for humane primater, for at mindske stress og forbedre trivsel og har vundet popularitet i forskellige andre dyrearter10,13, 14,15,16. Uddannelse af frivillige bevægelse er også ofte bruges til raffinering husdyrhold management17,18,19. PRT er ikke kun et nyttigt værktøj til samarbejde, når du arbejder med dyr; Det er ligeledes generelt til gavn for dyrenes velfærd, uanset om den uddannede adfærd er direkte brugt20. Positiv forstærkning uddannelse protokollen beskrevet her har til formål at undgå enhver form for stress under rutinemæssigt udføres bur ændringer ved at give rotten mulighed for at deltage frivilligt i proceduren.
Ud over den mulige stress for dyrene sørger arbejdsprocesserne i animalsk faciliteter altid faldgruber som for vedligeholdelse af hygiejne status, især den direkte kontakt mellem forsøgsdyr og dyr pedeller bærer risikoen for hygiejne forurening. I animalsk faciliteter med speciale i gnavere, giver overførsel af dyrene fra beskidte i rent bur en regelmæssig og høj arbejdsbyrde. Denne procedure omfatter normalt direkte kontakt mellem dyr og mennesker og dermed udgør en hygiejnisk risiko faktor på grund af den mulige overførsel af patogener afgjort på den menneskelige hud21. Bortset fra overdragelse fra andre animalske vektorer trænge patogene og nonpathogenic organismer dyr faciliteter hyppigst via mennesker22,23. Som reduceret sundhed er forbundet med undgået nedsat velfærd, selv subkliniske infektioner kan give anledning til nonreproducible eksperimentelle resultater, og dette skal klart være24,25. På denne konto muliggør uddannelse dyr til frivillig ændring bure yderligere overledning af bur ændring efter træning med næppe nogen direkte kontakt mellem dyr og animalske vicevært, hvorved en potentiel hygiejnisk risiko under udførelse eksperimentelle procedurer.
Vores protokol for uddannelse rotter frivilligt ændre bure kan være et nyttigt værktøj for laboratorium rotte management, som det knytter uddannelse som en form for kognitiv berigelse med udførelsen rutine arbejde. Vores protokol er derfor en dyrevenlig procedure, der hjælper til at øge rotter i laboratoriefaciliteter dyrs velfærd. Som bur ændring efter uddannelse fase kan udføres med næppe nogen direkte kontakt mellem dyr og animalske vicevært, kan det desuden hjælpe at opretholde hygiejne på et højt niveau og derfor forbedre dyreforsøg.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Håndtering af rotter og de eksperimentelle procedurer blev gennemført i overensstemmelse med europæiske, nationale og institutionelle retningslinjer for pasning af dyr.
1. akklimatisering og tilvænning
Bemærk: Hvis rotter ikke transporteres, akklimatisering og tilvænning tid kan reduceres. Noninvasiv identifikation, farve halen med hud-venlige markør.
-
Uge 1: akklimatisering
Bemærk: To sessioner skal udføres under den første uge, en dag ankomst og en anden 2 dage efter ankomst.- På dagen for ankomsten af rotter:
- Overføre rotter i par to til deres nye hjem bur. Overføre nogle af de gamle nesting og sengetøj materiale samt nogle af deres velkendte mad pellets til lettere tilvænning til det nye miljø.
- Undgå at løfte rotten af halen. Hvis det er muligt, sætte en hånd under maven eller omkring brystet og den anden side støtte bagbenene af rotter til at løfte dem (figur 1)26.
- To dage efter ankomst:
- Åbn den hjemme bur af rotter og lagde en hånd i buret. Lad rotter snuse og udforske hånden. Hvis rotter forsøger at komme ud af buret, hindre dem ved forsigtigt at trykke på dem tilbage i buret. Fortsæt med denne fremgangsmåde i de næste fire minutter.
- Hvis rotter er bange og ikke begynde at udforske deres miljø, gentage denne procedure en gang om dagen indtil rotterne begynder at udforske. I dette tilfælde kan en tilvænning til klikperson være nødvendigt.
Bemærk: Rotter udforske nye ting med alle deres sanser, så efter et stykke tid, de vil genkende den samme eksperimentatoren som værende velkendt. Det kan ske at rotten gør oral udforskninger af hænderne, men det bør ikke være i en invasiv måde. Hvis denne situation opstår, hånden skal være langsomt taget væk for at sikre, at handskerne ikke er ødelagt. - Tilføje små stykker af den påtænkte mad belønning til burene.
Bemærk: Mad belønningen skal være i overensstemmelse med kravene til foderbrug, laboratorium. I denne protokol, hvid chokolade bruges (afholdt i slutningen af en sprøjte), men andre fødevarer, såsom tørrede frugter, frisk frugt eller korn, er muligt. Hvis hygiejnekrav animalske facilitet kræve særlige betingelser, er der forskellige leverandører for godbidder for forsøgsdyr. Den sundeste mulighed er at foretrække, men en blanding af højt fedtindhold og højt sukker kan give dyrene et større motivation til at deltage.
- På dagen for ankomsten af rotter:
-
Uge 2: Tilvænning til videnskabsmanden og mad belønning
- Fortsætte med beboelse til hånden og mad belønning startede i den foregående uge. Begrænse interaktion tid til to minutter om dagen.
- I tilfælde hvor rotten er meget angste, kan tilvænning til klikperson være nødvendigt.
- For at evaluere denne funktionsmåde, skal du klikke på én gang hvert femte sekund efter sessionen på dag 1. Hvis rotten reagerer med en angst-relaterede adfærd, skal klikperson vænnes.
- Klik på fem gange for tilvænning til klikperson, mens rotten forbruger den belønning, der er placeret i buret efter sessionen. Tilvænning til klikperson er afsluttet, så snart rotten ikke længere viser nogen angst-relaterede adfærd.
-
Uge 3: Tilvænning til intens håndtering
- Start med løft eller strøg rotten i flere sekunder på dage en til tre, og langsomt forlænge tid (max. to minutter pr. rotte). Stop hvis rotten viser afskrækningsmiddel tegn såsom indefrysning, dodging eller skjulning.
- På dage, ende fire og fem, håndtering i kildrende, som beskrevet i Cloutier et al. (2012). 27
Bemærk: Indikatorer for en vellykket tilvænning er, for eksempel, rotte tager mad belønning, hvis det tilbydes i hånden eller rotter at komme tæt på hånden, at udforske det, eller rører den.
2. Clicktræning
Bemærk: En træningssession tager fire minutter og består af intervaller på 30 sekunder af uddannelse efterfulgt af 15 sekunders pause. Fjerne ekstra materiale under pause. Observatør rotte er fri til at gøre, hvad det ønsker, og det er tilladt at deltage og at forbruge belønningen, men fokus er udelukkende på de andre rotte. Alle rotter var kildede på dag et og dag fem. Uddannelse skal lykkes er det afgørende, at eksperimentatoren fokuserer på dyrenes adfærd og handler på en rolig måde. Uddannelsen afhænger kraftigt eksperimentatorens evner af timing og magt observation. Ingen verbal feedback opstår i uddannelsen, og verbal kommunikation med dyr kan kun forekomme uden for sessioner. En indikator for at lære af den ønskede adfærd er en gentagelse af adfærden.
-
Forberedelse
- Forberede det nødvendige materiale, såsom belønningen, clicker/target stick kombination, en timer, et rent bur, det metal rør og andre materialer, specifik uddannelse.
- Overføre hjem buret til et roligt sted.
- Fjerne alle elementer fra buret. Kun to rotter (uddannet og observatør) og sengetøj materiale bør forblive i buret.
-
Træningsdag 1: oprettelse af en forbindelse mellem den primære og sekundære forstærker
- Placer en kort tunnel i burene, fortrinsvis en rotte er bekendt med.
- Vent indtil rotten sidder i tunnelen og derefter feed rotten med belønning.
Bemærk: Hvis rotten ikke fodring under omstændighederne i den uddannelse situation, tilvænning fase skal udvides eller justeret. - Så snart rotten viser interesse i belønning og er ved at begynde at gnave på belønning, klik og derefter lade rotten feed på belønning. For at sikre, at bindingen af to styrker er vellykket, gentage at klikke på og derefter givende i 15 sekunder. Gøre dette i det mindste to gange under denne første træningspas.
- Hvis rotten deltog, kontrollere for tegn på etablering af en forbindelse mellem primære og den sekundære reinforcer. Det vigtigste kriterium for denne klassifikation er skøn mad belønning, som er vist af rotten af snuse, ser omkring og på den hånd, der præsenterer mad belønning eller løfte til sin hind lemmer for at kigge efter belønning (figur 2). Hvis dette sker, gå videre med den næste del; ellers Gentag "Training day 1"
-
Uddannelse dage 2-5: passerer gennem en kort tunnel
Bemærk: Et træningspas består af skiftende faser i 30 sekunder af uddannelse og 15 sekunders pause i fire minutter.- Placer en kort tunnel af samme materiale som de første brugt/original tunnelen, der vil forbinde de to bure i burene.
- Start timeren og straks begynder med de første 30 sekunder af uddannelse.
- Første gang rotten træder tunnelen, præsentere belønning for enden af tunnelen. Så snart rotten ind i tunnelen, skal du klikke på og lad rotte spiser belønningen.
- Tage væk fødevarer belønningen og vente, indtil rotten viser interesse for tunnelen endnu engang. Klik så snart rotten træder tunnelen og præsentere belønning i slutningen af tunnelen (figur 3).
- Efter 30 sekunder af uddannelse, tilføje en 15 anden pause (Fjern tunnelen).
- Gentag de 30 sekunder af uddannelse med en efterfølgende 15 anden bryde i fire minutter.
- Hvis rotten viser den ønskede adfærd mere end fire gange i minuttet, klikke på stop og bare belønning med den primære forstærker.
- Stop efter fire minutter.
-
Træning uge 2: rørende en target stick
- Start timeren og straks begynder med de første 30 sekunder af uddannelse. Tilføje en pause hver 15 sekunder og derefter gå videre med uddannelse.
- Sted i verden af target stick nær rotten.
- Så snart rotten viser interesse i hele verden, klik og belønne rotten. Gentage det flere gange.
- Hvis rotten viser interesse i verden mere end fire gange i minuttet, er den næste opførsel at styrke "rørende globe med næsen".
- Hvis rotten gentager at opførsel for mere end fire gange i minuttet, stoppe ved at klikke på og bare belønning med den primære forstærker.
- Stop efter fire minutter.
-
Træning uge 3 (fem dage) og uge 4 (tre dage): ændre bur gennem en tunnel
Bemærk: Her, kun passerer gennem tunnel mod ren buret er styrket. Træning i uge 4 er blevet afkortet til tre dage med træning. Denne gang er allerede tilstrækkelig for uddannelse succes og giver mulighed for en ekstra dag til evaluering eller dataregistrering til yderligere forsøg.- Opbygge en forbindelse mellem burene og en ny ren bur af en tunnel ved at indsætte en længere version af allerede kendte for rotten-tunnellen.
- På dag ét, udføre nogen uddannelse, og bare lade rotter inspicere tunnelen. Der er en artig hændelse at de vil selv overføre det på egen hånd.
- På dag to, Giv rotten to minutter for at overføre gennem tunnelen på sine egne fra det beskidte til den rene side. Hvis rotten overfører frit gennem tunnelen, springe til trin 2.5.8.
- Ellers Begynd de første 30 sekunder uddannelse session (suppleant mellem 30 sekunder af uddannelse og en 15 anden pause) for fire minutter.
- Klik og belønning rotte så snart det viser interesse i tunnelen.
- Gå at klikke og belønne indgangen ind i tunnelen.
- Gå videre til klik og belønning, hvis rotten går dybere i tunnelen.
- Fortsæt på samme måde indtil rotten løber gennem hele tunnelen. Så snart rotten starter kigger i slutningen af tunnelen ind i ren buret, præsentere verden af target stick, klik og belønning for at røre jorden.
- Endelig guide rotte for at forlade tunnelen. Denne proces brug verden af target stick. Præsentere globe foran tunnelen og klik og belønne rotten, så snart det trin i den nye bur og er rørende kloden.
- Overføre rotten tilbage til den "beskidte" hjem bur. Sæt en hånd under maven eller omkring brystet og den anden side støtte bagbenene af rotter til at løfte dem (figur 1). Til stede i verden af target stick i midten af den rent bur. Klik og belønning som rotten løber gennem tunnelen og er rørende target stick (figur 4).
- Hvis rotten gentager opførsel for mere end fire gange i minuttet, stoppe ved at klikke på og bare belønning med den primære forstærker.
- Stop efter fire minutter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Uddannelsen blev gennemført på en kohorte af ti Lister hætteklædte (LD) hunrotter. Ti utrænede, men forsigtigt håndterede LD hunrotter fungerede som en kontrolgruppe. Skånsom håndtering betyder, at rotterne blev kun løftet af deres krop og ikke ophævet i bunden af halen. For at vurdere indlæringen af observation, tilføjet vi en yderligere gruppe af 10 kvindelige LD rotter, der ikke var uddannet, men var bur-ninger af de uddannede rotter og var i stand til at overholde uddannelsen. Alle rotter afsluttet akklimatisering og tilvænning til håndtering. Uddannelsen bestod af flytning til en ny bur gennem et metalrør (figur 4). Demonstration af den ønskede adfærd blev belønnet (figur 4). Hvert træningspas blev evalueret, og uddannelse succes blev analyseret i tre kategorier: deltagelse, ingen deltagelse og udforskende adfærd. Uddannet rotter var generelt interesseret i uddannelse, men også viste en høj motivation til at udforske de nye omgivelser. Især i de første dage med træning var den udforskende adfærd meget fremtrædende (figur 5). Efter kun tre dages uddannelse, et flertal af rotter vises den ønskede adfærd og ændret bur via metalrør (figur 5). Efter endt fem dage af uddannelse, viste alle uddannede rotter adfærd (figur 5). Uddannelsen blev videreført i fire uger, med fem dage med træning hver. Efter fire uger for at se statussen"uddannelse" af gruppen observationelle uddannelse, blev disse rotter evalueret. For denne evaluering talte vi antallet af gange rotter løb gennem tunnelen ind i ren buret under en træningssession. Samlet set lært 80% af rotterne den ønskede adfærd ved at se (figur 6).
Vi har yderligere undersøgt, om uddannelsen havde en positiv effekt på de uddannede rotter. Derfor, vi evalueret frygt-relateret adfærd i rotter i tilbageholdenhed efter fire ugers træning. Vandladning, defækation og vocalization blev optaget, og et afskrækningsmiddel score blev beregnet (ingen angst-relaterede adfærd = 0, en angst-relaterede adfærd = 1, to angst-relaterede adfærd = 2, tre angst-relaterede adfærd = 3). Utrænede gruppen viste en bemærkelsesværdig stigning i angst-relaterede adfærd scores (figur 7).
Figur 1 : Blid ophævelse af rotten. Dels er placeret under maven eller omkring brystet, og anden side støtter bagbenene af rotten. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2 : Snuse og opdræt. Rotten viser interesse for mad belønning af snuse, kigge rundt eller løfte sin hind lemmer. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3 : Kort tunnel. Givende en rotte efter at have passeret gennem en kort tunnel. Observatør rotte viser interesse i proceduren. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4 : Givende efter bur ændring. En rotte er belønnet efter flytter ind i et rent bur gennem et metalrør. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 5 : Dage indtil læring. En gruppe af ti Lister hætteklædte hunrotter var uddannet til at ændre bur via et metalrør af brugen af Klikperson uddannelse. Uddannelsen blev evalueret i tre kategorier: deltagelse, ingen deltagelse og udforskende adfærd (nd: ikke fundet: ingen af rotter viste de respektive adfærd). Alle rotter erhvervet uddannet adfærd efter fem dages uddannelse. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 6 : Observationelle læring. En gruppe af ti kvindelige Lister hætteklædte rotter, der blev buret kammerater med uddannede rotter ikke gennemgå uddannelse sig men fik lov til at observere uddannelse. Efter fire ugers observation, blev rotter evalueret for frivillig bur ændre adfærd. Samlet set 80% af gruppen observationelle læring ændret bure via den metalrør. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 7: frygt-relaterede adfærd score. Efter fire ugers træning, alle rotter på tværs af de 3 grupper (uddannet, observationelle læring, utrænede kontrolgruppe) var behersket, og vocalizations, afføring og vandladning blev optaget og efterfølgende bruges til at beregne en angst-relaterede adfærd score for hver rotte (ingen angst-relaterede adfærd = 0, en angst-relaterede adfærd = 1, to angst-relaterede adfærd = 2, tre angst-relaterede adfærd = 3). De angst-relaterede adfærd er afbildet som den gennemsnit ± SEM. Til statistisk analyse, blev en en-vejs ANOVA med efterfølgende Tukey flere sammenligninger test udført. Utrænede gruppen viste en øget angst-relaterede adfærd score i forhold til at af de uddannede og observationelle læring grupper. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Den protokol, der er beskrevet ovenfor er en nyttig udvidet anvendelse af vores tidligere beskrevet Klikperson uddannelse protokol for laboratoriet mus10. Gennemførelse kræver kun få minutter pr. dag over i alt syv uger, herunder akklimatisering, tilvænning og klikkertræning. For gennemførlighed var denne protokol begrænset til ugedage med sessioner af cirka ti minutter pr. par af rotter. Protokollen kan vises at være tidskrævende at etablere i stor rotte kolonier, men hvis dyrene er udpeget til langsigtet eksperimenter eller som opdrættere, det kan bidrage til at forbedre processen med bur ændring på lang sigt. Desuden kan en nedsat forstyrrelse samtidigt med at udførte eksperimenter forbedre kvaliteten af resultaterne. Desuden hele tiden spænder bemærkede i denne protokol er anbefalinger og kan ændres, så den passer til specifikke krav ethvert laboratorium. Tid spænder kan forkortes, hvis dyrene lærer opgaver hurtigt, eller hvis rotter har allerede vant. Generelt rotter er interesseret i uddannelse og kræver kun et par gentagelser at erhverve den ønskede adfærd "bur ændre gennem et rør". Selv uden uddannelse frivillige rotter lærte at udføre den ønskede adfærd ved observation, som 80% af gruppen observationelle læring med succes beskæftiget i bur-ændre når testet. Her præsenterer vi en metode for uddannede bur skiftende fordi det er et ofte udføres rutinemæssige procedure i husdyrhold og er kendt for at forårsage stress hos dyr. Denne stress er i det mindste delvis på grund af den fysiske forstyrrelser under bur ændring2,4. Uddannelse giver rotterne forkøbsret til frivilligt samarbejde ved udførelsen af denne dyrehold procedure. At have et valg i engagerende i en opgave er foreslået for at have gavnlige effekter på dyr og derfor kan bidrage til at reducere stress28. Uddannelse er også gavnlig i andre måder, da det fungerer som en form for kognitiv berigelse. Den positive effekt på rotter blev klart synlig ved en reduktion i angst-relaterede adfærd ved at være tilbageholdende. Ikke alene gjorde direkte uddannelse synes at være gavnlige til senere håndtering af disse rotter, men observationelle læring reduceret frygt relaterede adfærd score så godt. Vores rotter blev holdt i standard miljøer, beriget med en PVC-tunnel og silkepapir. Ud over uddannelsen, var alle rotter på tværs af de tre grupper underkastes en kildrende assay. Derfor har vi ikke afsløre eventuelle underskud i velvære i nogen af grupperne, som der ikke var nogen forskelle i saccharose præference eller gravende adfærd mellem de tre grupper (data ikke vist). Ikke desto mindre syntes uddannelse at være gavnlig for rotter, som de viste reduceret angst-relaterede adfærd mens at være tilbageholdende.
På den ene side kan uddannelse rotter føre til en nonstressful interaktion mellem mennesker og dyr, hvorfra dyrene klar fordel. På den anden side, men kontakt mellem mennesker og dyr bærer altid en risiko for hygiejne forurening. Især kontakt mellem dyr og udækket hud af eksperimentatoren eller dyr vicevært fag resulterer i en højere infektion sats i rotter24. Derfor afhængig af de hygiejne, dyrene skal uddannes grundigt, og beskyttende tøj skal bæres af undervisere med nødvendige tilpasninger af den protokol, afhængigt af kravet om anlægget. For eksempel, kan den metalrør udelades hvis tilstrækkelig rengøring røret ikke er gennemførlig eller for tidskrævende for daglige arbejde. Vi brugte røret, fordi det giver en nem måling af uddannelse succes og forhindrer også, at rotter spontant vekslende mellem bure. Det er dog også muligt at træne rotter at ændre bure ved at flytte bur væggene fra gamle til den nye bur. Denne proces kan endda fremskynde proceduren hvis buret skiftende opstår ofte, fordi rotter er meget nysgerrig og udforskende. Ved udvælgelsen af røret og belønning med hensyn til hygiejne, sikre at begge er let at rense, desinficere eller autoklave. Protokollen kan justeres til en lang række forskningsfora. For eksempel kan blive udnyttet broer, som gør det muligt rotter at ændre bure uden fysisk risiko eller forstyrrelse af sår efter kirurgiske indgreb. På lang sigt, denne protokol giver mulighed for mindre direkte kontakt mellem uddannede dyrene og de animalske keeper. Således udsættes dyrene for en lavere Kim belastning. Yderligere, på grund af den succesfulde observationelle læring af rotter, ikke alle rotter vil kræve uddannelse. Denne observationelle læring kan være særlig nyttigt i avl bure, som afkom kan være i stand til at lære funktionen direkte fra moderen. At reducere den direkte, men ikke overordnede kontakt mellem rotter og animalske pedeller kan bidrage til at reducere risikoen for forurening mens samtidig at etablere et forhold af tillid gennem uddannelse. Hygiejnisk niveau er af stor betydning fordi samtidige infektioner opstår under avls og eksperimenterende faser kan i betydelig grad begrænse den videnskabelige betydning af dyreforsøg; således, denne protokol kan bidrage til yderligere for at forbedre trivsel og videnskab29.
For vellykket anvendelse af denne protokol, bør flere point tages i betragtning. En akklimatisering periode for rotter skal opretholdes, hvis de er blevet transporteret inden træning. Længden af perioden akklimatisering bør tilpasses til den videnskabelige forskningsspørgsmål. Tidligere undersøgelser har vist, at en tid span af tre dage kan være tilstrækkelige for visse eksperimenter30,31, mens en anden undersøgelse viste at plasma glukokortikoider fortsat steg over to uger32. I den foreliggende undersøgelse vælger vi en akklimatisering periode af 14 dage efter transport fra den kommercielle opdrætter dyr facilitet. Hver rotte skal overvåges for tegn på ubehag før træningen. Hvis eksperimentatoren ikke er bekendt med rotter, kan værktøjer såsom rat grimasse skala bruges til reference33. Uden disse overvejelser, kan uddannelse succesrate reduceres. Rotter kan være i sagens natur meget nervøse og kan kræve yderligere tilvænning faser. Forsøger at træne en frygtsomme dyr vil give begrænset succes. Mindre stresset og bange, at dyrene er i begyndelsen af eksperimentet, jo hurtigere uddannelse vil blive afsluttet.
Slutningen af fasen for tilvænning er det optimale tidspunkt at optage baselinedata for yderligere eksperimenter. Hvis invasive metoder er nødvendige for eksperimentet, bør protokollen afbrydes midlertidigt. En invasiv metode betegner enhver metode, der er lige eller ovenfor mild sværhedsgraden, der er fastsat i bilag VIII "Sværhedsgraden klassificering af procedurerne" direktiv 2010/63/EU9.
Til træning, kan en uddannelsesplan være et nyttigt redskab til at sikre, at protokollen gennemføres konsekvent på den ønskede måde. En sådan planlægning er især vigtigt, når forskellige eksperimentatorer eller handlere er involveret.
Tilsammen, kan dette meget let, anvendelsesorienteret protokol ikke blot reducere stress under opdræt procedurer og forskningsfora men muligvis også har gavnlige virkninger på dyrs hygiejne. Derfor, bur ændring uddannelse i rotter kan lette høj kvalitet forskning og forskning dyrenes velfærd.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ikke noget at oplyse.
Acknowledgments
Forfatterne er Thomas Wacker mest taknemmelig for hans teknisk support. Vi takker yderligere Dr. Mirjam Roth for hendes venlige støtte.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Target Stick with Clicker | Trixie | 2282 | |
| Metal Pipe (Alu Flexrohr nw 100) | Rotheigner | available in construction marktes | |
| White Chocolate/ white chocolate cream | Company doesn't matter, preferable organic quality | ||
| Prism Version 6.0 for Mac | GraphPad Software |
References
- Balcombe, J. P., Barnard, N. D., Sandusky, C. Laboratory routines cause animal stress. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 43 (6), 42-51 (2004).
- Sharp, J., Zammit, T., Azar, T., Lawson, D. Stress-like responses to common procedures in individually and group-housed female rats. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 42 (1), 9-18 (2003).
- Sharp, J. L., Zammit, T. G., Lawson, D. M. Stress-like responses to common procedures in rats: effect of the estrous cycle. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 41 (4), 15-22 (2002).
- Duke, J. L., Zammit, T. G., Lawson, D. M. The effects of routine cage-changing on cardiovascular and behavioral parameters in male Sprague-Dawley rats. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 40 (1), 17-20 (2001).
- Saibaba, P., Sales, G. D., Stodulski, G., Hau, J. Behaviour of rats in their home cages: Daytime variations and effects of routine husbandry procedures analysed by time sampling techniques. Laboratory Animals. 30 (1), 13-21 (1996).
- Sharp, J. L., Zammit, T. G., Azar, T. A., Lawson, D. M. Stress-like responses to common procedures in male rats housed alone or with other rats. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 41 (4), 8-14 (2002).
- Pekow, C. Defining, measuring, and interpreting stress in laboratory animals. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 44 (2), 41-45 (2005).
- Wilson, L. M., Baldwin, A. L. Effects of environmental stress on the architecture and permeability of the rat mesenteric microvasculature. Microcirculation. 5 (4), 299-308 (1998).
- The European Union European Parliament and the Council of the European Union. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22. Official Journal of the European Union. , The European Union European Parliament and the Council of the European Union Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 33-79 (2010).
- Leidinger, C., Herrmann, F., Thöne-Reineke, C., Baumgart, N., Baumgart, J. Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice. Journal of Visualized Experiments. 2017 (121), 1-12 (2017).
- Westlund, K. Training is enrichment-And beyond. Applied Animal Behaviour Science. 152, 1-6 (2014).
- Laule, G., Desmond, T. Positive reinforcement training as an enrichment strategy. Second Nature: Environmental Enrichment for Captive Animals. , 302-313 (1998).
- Laule, G. E., Bloomsmith, M. A., Schapiro, S. J. The Use of Positive Reinforcement Training Techniques to Enhance the Care, Management, and Welfare of Primates in the Laboratory. Journal of Applied Animal Welfare Science. 6 (3), 163-173 (2003).
- Kogan, L., Kolus, C., Schoenfeld-Tacher, R. Assessment of clicker training for shelter cats. Animals. 7 (10), 1-11 (2017).
- Miller, R., King, C. E. Husbandry training, using positive reinforcement techniques, for Marabou stork Leptoptilos crumeniferus at Edinburgh Zoo. International Zoo Yearbook. 47 (1), 171-180 (2013).
- Vertein, R., Reinhardt, V. Training female rhesus monkeys to cooperate during in-homecage venipuncture. Laboratory Primate Newsletter. 28, 1-3 (1989).
- Bloomsmith, M. A., et al. Positive reinforcement training to elicit voluntary movement of two giant pandas throughout their enclosure. Zoo Biology. 22 (4), 323-334 (2003).
- Bloomsmith, M. A., Stone, A. M., Laule, G. E. Positive reinforcement training to enhance the voluntary movement of group-housed chimpanzees within their enclosures. Zoo Biology. 17 (4), 333-341 (1998).
- Veeder, C. L., Bloomsmith, M. A., McMillan, J. L., Perlman, J. E., Martin, A. L. Positive reinforcement training to enhance the voluntary movement of group-housed sooty mangabeys (Cercocebus atys atys). Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 48 (2), 192-195 (2009).
- Coleman, K., Maier, A. The use of positive reinforcement training to reduce stereotypic behavior in rhesus macaques. Applied Animal Behaviour Science. 124 (3-4), 142-148 (2010).
- Newcomer, C. E., Fox, J. G. Zoonoses and other human health hazards. The Mouse in Biomedical Research, Vol. II, Diseases. , 719-745 (2007).
- Boot, R., Koopman, J. P., Kunstýl, I. Microbiological standardization. Principles of Laboratory Animal Science. , 143-165 (1993).
- Nicklas, W. Possible routes of contamination of laboratory rodents kept in research facilities. Scandinavian Journal of Laboratory Animal Science. 20, 53 (1993).
- FELASA working group on revision of guidelines for health monitoring of rodents and rabbits et al. FELASA recommendations for the health monitoring of mouse, rat, hamster, guinea pig and rabbit colonies in breeding and experimental units. Laboratory Animals. 48 (3), 178-192 (2014).
- Nicklas, W., et al. Implications of infectious agents on results of animal experiments. Laboratory Animals. 33, 39-87 (1999).
- Tierärztliche Vereinigung für Tierschutz e.V. Merkblatt Nr. 160. Heimtiere: Ratten. , (2014).
- Cloutier, S., Panksepp, J., Newberry, R. C. Playful handling by caretakers reduces fear of humans in the laboratory rat. Applied Animal Behaviour Science. 140 (3-4), 161-171 (2012).
- Bassett, L., Buchanan-Smith, H. M., McKinley, J., Smith, T. E. Effects of Training on Stress-Related Behavior of the Common Marmoset (Callithrix jacchus) in Relation to Coping With Routine Husbandry Procedures. Journal of Applied Animal Welfare Science. 6 (3), 221-233 (2003).
- Baker, D. G. Natural pathogens of laboratory mice, rats, and rabbits and their effects on research. Clinical Microbiology Reviews. 11 (2), 231-266 (1998).
- van Ruiven, R., Meijer, G. W., Wiersma, A., Baumans, V., Van Zutphen, L. F. M., Ritskes-Hoitinga, J. The influence of transportation stress on selected nutritional parameters to establish the necessary minimum period for adaptation in rat feeding studies. Laboratory Animals. 32 (4), 446-456 (1998).
- Capdevila, S., Giral, M., Ruiz de la Torre, J. L., Russell, R. J., Kramer, K. Acclimatization of rats after ground transportation to a new animal facility. Laboratory Animals. 41 (2), 255-261 (2007).
- Arts, J. W. M., Kramer, K., Arndt, S. S., Ohl, F. The impact of transportation on physiological and behavioral parameters in Wistar rats: implications for acclimatization periods. ILAR journal / National Research Council, Institute of Laboratory Animal Resources. 53 (1), 82-98 (2012).
- Sotocina, S. G., et al. The Rat Grimace Scale: A Partially Automated Method for Quantifying Pain in the Laboratory Rat via Facial Expressions. Molecular Pain. 7, (2011).
