Summary
Este protocolo introduz um método de mudança de gaiola para ratos através do clicker formação. Ratos aprendem o comportamento desejado, não só pela formação direta, mas também pela aprendizagem observacional. A implementação do presente protocolo de fácil e rápido pode ajudar a melhorar o bem-estar e higiene nas instalações de roedores.
Abstract
Gaiola de limpeza é um procedimento de criação rotineiramente realizada e é conhecida por induzir o estresse em ratos de laboratório. Como o estresse pode ter um impacto negativo sobre o bem-estar e pode afectar a comparabilidade e a reprodutibilidade dos resultados de pesquisa, a quantidade de stress experimentado por animais de laboratório deve ser minimizada e evitada quando possível. Além disso, o contato direto entre o rato e animal caseiro durante a mudança de gaiola carrega riscos de higiene e, portanto, possivelmente negativamente afeta o bem-estar dos ratos e a qualidade da pesquisa.
Nosso protocolo visa melhorar a gaiola rotineiramente realizada, alterando o procedimento. Por este motivo, apresentamos um protocolo viável que permite ratos aprender via clicker formação e observação para mudar voluntariamente para uma gaiola limpa. Esta formação ajuda a reduzir o estresse causado pela perturbação física e manipulação associada a gaiola muda e simultaneamente permite uma redução no contato direto entre o zelador de animal e animal depois de concluída a fase de formação.
A implementação do clicker formação para ratos é rápido e fácil. Ratos são geralmente interessados na formação e aprendem com eficiência o comportamento desejado, o que implica mudanças gaiolas através de uma tubulação. Mesmo sem formação, os ratos aprendem a executar o comportamento desejado pela observação, como 80% do grupo de aprendizagem observacional alterado com êxito gaiolas quando testados. O treinamento mais ajuda para estabelecer uma relação de confiança entre o treinador e o animal. Como higiene e o bem-estar são ambos muito importantes em experiências com animais, este protocolo também pode ajudar a melhorar a pesquisa de alta qualidade.
Introduction
Procedimentos de rotina podem causar estresse no laboratório animais1,2,3,4. Ficou demonstrado que a mudança de gaiola aumentar parâmetros cardiovasculares e atividade geral em ratos4,5,6. Tais respostas de estresse podem pelo menos ser parcialmente devido à perturbação física e manipulação associada com gaiola alterar procedimentos em vez do novo ambiente desconhecido2,4. De particular importância é o efeito negativo do estresse sobre o bem-estar dos animais considerados7. Além disso, estresse induz mudanças no comportamento e em outros parâmetros do corpo, incluindo o sistema nervoso autônomo, o sistema neuroendócrino e o sistema imunológico. Portanto, o stress é muitas vezes referida como uma possível fonte de desvios inesperados através das experiências com animais e devem ser evitado tanto quanto possível em pesquisa animal de alta qualidade7,8. Uma maneira de reduzir o estresse em animais de laboratório é por formação. Animais de treinamento geralmente pode ser uma ferramenta muito útil para a gestão de animais de laboratório e é, na verdade, exigida pela UE Directiva 2010/63/UE9. Treinamento pode servir como uma forma de enriquecimento e ajuda a preparar os animais para experiências; assim, a formação contribui para sustentar e melhorar o bem-estar no laboratório configurações10,11,12. Um método de treinamento possível é treinamento de reforço positivo (PRT). PRT é uma forma de condicionamento operante, onde uma recompensa (por exemplo, uma recompensa de comida), está relacionada com um comportamento desejado13. Esta forma de treinamento já normalmente é usada em ambientes de laboratório para primatas não-humanos a fim de reduzir o stress e aumentar o bem-estar e ganhou popularidade em várias outras espécies animais10,13, 14de15,,16. Treinamento de movimento voluntário é também frequentemente usado para refinação pecuária gestão17,18,19. PRT não é apenas uma ferramenta útil para a cooperação ao trabalhar com animais; da mesma forma é geralmente benéfica para o bem-estar dos animais, independentemente de se o comportamento treinado diretamente usados20. O protocolo de treinamento de reforço positivo aqui descrita visa evitar qualquer forma de estresse durante as mudanças realizadas rotineiramente gaiola dando o rato a oportunidade de participar voluntariamente no procedimento.
Além do possível estresse para os animais, processos de trabalho em instalações animais sempre oferecem armadilhas para a manutenção do estado de higiene, especialmente como o contacto directo entre animais de laboratório e cuidadores de animais suporta o risco de higiene contaminação. Em instalações animais, especializado em roedores, a transferência dos animais de sujo em gaiolas limpas fornece uma carga de trabalho elevada e regular. Este procedimento geralmente inclui o contacto directo entre animais e seres humanos e, portanto, representa um factor de risco de higiene devido à possível transferência de patógenos estabeleceu-se sobre a pele humana21. Além de transferência de outros vetores animais, organismos patogênicos e não-patogênicas invadir instalações animais mais frequentemente através de seres humanos22,23. Como saúde reduzido é associado com reduzida bem-estar, mesmo subclínica infecções podem ser uma causa para nonreproducible resultados experimentais, e isto deve ser claramente evitado24,25. Nesta conta, treinamento de animais para gaiolas de alteração voluntária mais permite que a condução da mudança gaiola após o treinamento com quase nenhum contacto directo entre o zelador animal e animal, reduzindo, assim, um risco potencial de higiene durante a execução procedimentos experimentais.
Nosso protocolo para ratos de treinamento mudar voluntariamente gaiolas pode ser uma ferramenta útil para a gestão de rato de laboratório, como links a formação como uma forma de enriquecimento cognitivo com o desempenho do trabalho rotineiro. Nesse sentido, nosso protocolo é um procedimento de animal-amigável que ajuda a aumentar o bem-estar dos ratos em instalações de animais de laboratório. Como a mudança de gaiola após a fase de treinamento pode ser realizada com quase nenhum contacto directo entre o zelador de animal e animal, além disso pode ajudar a manter a higiene de alto nível e, portanto, melhorar ainda mais a pesquisa animal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
A manipulação dos ratos e os procedimentos experimentais foram realizados em conformidade com as orientações europeias, nacionais e institucionais para cuidados com animais.
1. a aclimatação e habituação
Nota: Se ratos não foram transportados, o tempo de aclimatação e habituação pode ser reduzido. Para identificação de não-invasiva, cor da cauda com marcador de pele-amigável.
-
Semana 1: aclimatação
Nota: Duas sessões devem ser executadas durante a primeira semana, no dia da chegada e segundo um 2 dias depois da chegada.- No dia da chegada dos ratos:
- Transferi os ratos em pares de dois para sua gaiola em casa nova. Transferi alguns do aninhamento velho e fundamento material, bem como algumas de suas pelotas de alimento familiar para facilitar a habituação ao novo ambiente.
- Evite levantar o rato por sua cauda. Se possível, coloque uma mão sob a barriga ou em torno do peito e a outra apoiando as pernas traseiras dos ratos para levá-los (Figura 1)26.
- Dois dias depois do dia de chegada:
- Abra a gaiola casa dos ratos e colocar a mão na gaiola. Deixe os ratos sniff e explorar a mão. Se os ratos estão tentando sair da jaula, dificultar-lhes, suavemente, pressionando-os volta na gaiola. Continue com este procedimento nos próximos quatro minutos.
- Se os ratos têm medo e não começar a explorar seu ambiente, repita o procedimento uma vez por dia até que os ratos começam a explorar. Neste caso, uma habituação para o clicker pode ser necessária.
Nota: Ratos explorar coisas novas, com todos os seus sentidos, então depois de algum tempo, eles reconhecerão o mesmo experimentador como sendo familiar. Pode acontecer que o rato faz orais explorações das mãos, mas não deve ser de forma invasiva. Se esta situação ocorrer, a mão deve ser tomada lentamente para garantir que as luvas não são destruídas. - Adicione pequenas partes da recompensa de utilização alimentar da gaiola em casa.
Nota: A recompensa de comida deve estar em conformidade com os requisitos para a nutrição de animais de laboratório. Neste protocolo, o chocolate branco é usado (realizada no final de uma seringa), mas outros alimentos, como frutas secas, frutas frescas ou cereais, é possível. Se os requisitos de higiene de instalações animais exigem condições especiais, existem vários fornecedores para deleites para animais de laboratório. A opção mais saudável é preferível, mas uma mistura de açúcar elevado de gordura e alto pode dar os animais uma maior motivação para participar.
- No dia da chegada dos ratos:
-
Semana 2: Habituação para o cientista e a recompensa de comida
- Continue com a habitação para a mão e a recompensa de comida começado na semana anterior. Limite o tempo de interação a dois minutos por dia.
- Em casos em que o rato é muito ansioso, habituação para o clicker pode ser necessária.
- Para avaliar esse comportamento, clique uma vez a cada cinco segundos após a sessão no dia 1. Se o rato reage com um comportamento de medo, o clicker deve estar habituado.
- Para habituação para o controle remoto, clique em cinco vezes, enquanto o rato consome a recompensa que é colocada na gaiola, após a sessão. A habituação para o clicker é concluída assim que o rato já não mostra qualquer comportamento relacionados com medo.
-
Semana 3: Habituação para manipulação intensa
- Em dias de um a três, começar com elevação ou acariciando o rato durante vários segundos e lentamente, estender o tempo (máx. 2 minutos por rato). Pare se o rato mostra sinais contrário como congelamento, esquivando-se ou esconder.
- Nos dias 4 e 5, acabar com a manipulação em cócegas, conforme descrito em Cloutier et al (2012). 27
Nota: Indicadores para uma bem sucedida habituação são, por exemplo, o rato, tendo a recompensa de comida que lhe é oferecido com a mão ou os ratos perto da mão, explorá-la, ou tocá-lo.
2. clicker formação
Nota: Uma sessão de treinamento leva quatro minutos e consiste em intervalos de 30 segundos de treino seguido por 15 segundos de pausa. Remova qualquer material adicionado durante a pausa. O observador é livre para fazer o que quer e é permitido a participar e a consumir a recompensa, mas o foco é exclusivamente no outro rato. Todos os ratos foram cócegas em um dia e cinco dias. Para o sucesso do treinamento, é fundamental que o experimentador presta atenção ao comportamento dos animais e está agindo de forma calma. A formação depende fortemente de habilidades do experimentador de sincronismo e poder de observação. Nenhum feedback verbal ocorre no treinamento e comunicação verbal com os animais só pode ocorrer fora das sessões. Um indicador para a aprendizagem do comportamento desejado é a repetição do comportamento.
-
Preparação
- Prepare o material necessário, como a recompensa, a combinação de vara de controle remoto/alvo, um temporizador, uma gaiola limpa, o tubo de metal e qualquer outro material de formação específica.
- Transferi a gaiola em casa para um lugar sossegado.
- Remova todos os itens da gaiola. Apenas os dois ratos (treinados e observador) e o material da cama deve permanecer na gaiola.
-
Dia de treinamento 1: estabelecer uma conexão entre o reforçador primário e secundário
- Coloque um túnel curto na gaiola em casa, de preferência um rato é familiar com.
- Aguarde até que o rato senta-se no túnel e depois alimentar o rato com a recompensa.
Nota: Se o rato não está alimentando as circunstâncias a situação de treinamento, a fase de habituação deve ser estendida ou ajustada. - Assim que o rato mostra interesse na recompensa e vai começar a mordiscar a recompensa, clique e deixe o rato alimentam a recompensa. Para garantir que o emparelhamento dos dois reforça é bem sucedido, repita clicando e gratificante em seguida por 15 segundos. Faça isso pelo menos duas vezes durante esta primeira sessão de treinamento.
- Se o rato participar, verifique se há sinais do estabelecimento de uma conexão entre o primário e o secundário reforçador. O principal critério para esta classificação é a estimativa da recompensa de comida, que é mostrada pelo rato cheirar, olhar ao redor e para a mão que apresenta a recompensa de comida ou elevando para seus membros posteriores a fim de procurar a recompensa (Figura 2). Se isso ocorrer, seguir em frente com a próxima parte; caso contrário, repetir o "Dia de treinamento 1"
-
Dias 2 a 5 de formação: passando através de um túnel curto
Nota: Uma sessão de treinamento consiste em fases alternadas de 30 segundos de treino e 15 segundos de pausa para quatro minutos.- Coloque um curto túnel do mesmo material da original/usado primeiro túnel que vai ligar as duas gaiolas na gaiola em casa.
- Iniciar o cronômetro e começar imediatamente com os primeiros 30 segundos de treinamento.
- A primeira vez que o rato entra no túnel, apresente a recompensa no fim do túnel. Assim que o rato entra no túnel, clique e deixe o rato comer a recompensa.
- Tirar a recompensa de comida e esperar até que o rato mostra interesse para o túnel mais uma vez. Clique quando o rato entra no túnel e apresentar a recompensa no fim do túnel (Figura 3).
- Após 30 segundos de treino, adicione um intervalo de 15 segundo (remover o túnel).
- Repetir os 30 segundos de treino com um segundo 15 subsequente quebrar por quatro minutos.
- Se o rato mostra o comportamento desejado, mais de quatro vezes por minuto, clicando em parar e justa recompensa com o reforçador primário.
- Pare logo aos quatro minutos.
-
Semana de formação 2: tocando uma vara de destino
- Iniciar o cronômetro e começar imediatamente com os primeiros 30 segundos de treinamento. Adicionar uma pausa a cada 15 segundos e depois continuar com o treinamento.
- Coloque o globo da vara de destino perto do rato.
- Assim que o rato mostra interesse no globo, clique e recompense o rato. Repita este procedimento várias vezes.
- Se o rato mostra interesse na globo mais de quatro vezes por minuto, o seguinte comportamento para reforçar é "tocar o mundo com o nariz".
- Se o rato repete esse comportamento para mais de quatro vezes por minuto, pare de recompensa clicando e apenas com o reforçador primário.
- Pare logo aos quatro minutos.
-
Semana 3 (cinco dias) e 4 (três dias) de formação: mudando a gaiola através de um túnel
Nota: Aqui, apenas passando através do túnel em direção a gaiola limpa é reforçado. O treinamento na semana 4 foi reduzido para três dias de treinamento. Desta vez já é suficiente para o sucesso do treinamento e dá a oportunidade para um dia adicional para avaliação ou registro de dados para novas experiências.- Construa uma conexão entre a gaiola em casa e uma nova gaiola limpa por um túnel através da inserção de uma versão mais longa do túnel já familiarizado com o rato.
- No primeiro dia, não realizar nenhum treinamento e só deixar os ratos inspecionar o túnel. Há uma boa chance que eles sequer irão transferir a ele por conta própria.
- No segundo dia, o rato dá dois minutos para transferir através do túnel, por conta própria, do sujo para o lado limpo. Se o rato transfere-se livremente através do túnel, pule para a etapa 2.5.8.
- Caso contrário, começa o segundo 30 primeiro sessão (alternar entre 30 segundos de treino e um intervalo de 15 segundo) por quatro minutos de treino.
- Clique e recompense o rato quando ele mostra interesse no túnel.
- Vá para clicar e recompensar a entrada para o túnel.
- Vá para clique e recompensa se o rato vai mais fundo no túnel.
- Continue da mesma forma até o rato percorre o túnel inteiro. Assim como o rato começa a espreitar para fora no fim do túnel a gaiola limpa, apresente o globo da vara de destino, clique e recompensa para tocar o mundo.
- Finalmente, guia o rato para sair do túnel. Para este processo, use o globo da vara de destino. Apresentar o globo na frente do túnel e clique e recompense o rato assim pisa na nova gaiola e está tocando o globo.
- Transferi o rato volta para a jaula "suja" em casa. Coloca uma mão sob a barriga ou em torno do peito e a outra apoiando as pernas traseiras dos ratos para levá-los (Figura 1). Apresente o globo da vara de destino no centro da gaiola limpa. Clique e recompensa como o rato percorre o túnel e está tocando o pau do alvo (Figura 4).
- Se o rato repete o comportamento para mais de quatro vezes por minuto, pare de recompensa clicando e apenas com o reforçador primário.
- Pare logo aos quatro minutos.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
O treinamento foi realizado em uma coorte de dez ratos fêmeas de Lister encapuzado (LD). Dez destreinadas mas gentilmente manipuladas LD ratas serviram como um grupo de controle. Manipulação suave significa que os ratos eram só levantados pelo seu corpo e não levantados na base da cauda. Para avaliar a aprendizagem por observação, nós adicionamos um grupo de mais de 10 ratos LD femininos, que não foram treinados, mas foram companheiros de gaiola dos ratos treinados e foram capazes de observar o treinamento. Todos os ratos completaram a aclimatação e a habituação à manipulação. A formação composta por se mudar para uma nova gaiola através de um tubo de metal (Figura 4). Demonstração do comportamento desejado foi recompensada (Figura 4). Cada sessão de treino foi avaliado, e o sucesso do treinamento foi analisado em três categorias: participação, sem participação e comportamento exploratório. Os ratos treinados eram geralmente interessados na formação, mas também mostraram uma alta motivação para explorar o novo ambiente. Especialmente durante os primeiros dias de treinamento, o comportamento exploratório foi muito proeminente (Figura 5). Depois de apenas três dias de treinamento, a maioria dos ratos exibido o comportamento desejado e mudou a gaiola através do tubo metálico (Figura 5). Depois de completar cinco dias de treinamento, todos os ratos treinados demonstraram o comportamento (Figura 5). O treinamento foi continuado por quatro semanas, com cinco dias de formação de cada um. Quatro semanas depois de ver o status de"formação" do grupo de formação observacional, estes ratos foram avaliados. Para essa avaliação, contamos o número de vezes que os ratos correram através do túnel para a gaiola limpa durante um treino. Em geral, 80% dos ratos aprendi o comportamento desejado observando (Figura 6).
Analisámos ainda mais se o treinamento não teria tido um efeito positivo sobre os ratos treinados. Portanto, nós avaliamos comportamentos relacionados com medo do rato durante a contenção após quatro semanas de treinamento. Micção, defecação e vocalização foram gravadas, e calculou-se um resultado contrário (nenhum comportamento relacionados com medo = 0, um comportamento de medo relacionados = 1, dois comportamentos relacionados com medo = 2, três comportamentos relacionados com medo = 3). O grupo destreinado mostrou um aumento notável no golo de comportamento relacionados com medo (Figura 7).
Figura 1 : Suave elevação do rato. Uma mão é colocada sob a barriga ou em torno do peito, e a outra mão apoia as patas do rato. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2 : Cheirar e criação. O rato mostra interesse na recompensa de comida cheirar, olhando ao redor, ou elevando suas patas. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3 : Túnel curto. Premiar um rato depois de passar por um túnel curto. O rato de observador mostra interesse no procedimento. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4 : Gratificante após mudança de gaiola. Um rato é recompensado depois de se mudar para uma gaiola limpa através de um tubo de metal. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 5 : Dias até aprendizagem. Um grupo de dez Lister feminino com capuz ratos foram treinados para mudar a gaiola através de um tubo de metal pelo uso do clicker formação. O treinamento foi avaliado em três categorias: participação, sem participação e comportamento exploratório (nd: não detectado: nenhum dos ratos mostrou o respectivo comportamento). Todos os ratos adquiriram o comportamento treinado após cinco dias de treinamento. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 6 : Aprendizagem observacional. Um grupo de dez Lister feminino com capuz ratos que foram companheiros de gaiola de ratos treinados não passam por treinamento-se, mas foram autorizados a observar o treinamento. Após quatro semanas de observação, os ratos foram avaliados para gaiola voluntária, mudar o comportamento. Em geral, 80% do grupo de aprendizagem observacional mudou gaiolas através do tubo metálico. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 7: relacionadas com medo Pontuação comportamento. Após quatro semanas de treinamento, todos os ratos do outro lado os 3 grupos (aprendizagem treinada, observacional, grupo controle destreinado) foram contidos, e vocalizações, defecação e micção foram gravados e posteriormente usados para calcular um escore de comportamento relacionados com medo para cada rato (nenhum comportamento relacionados com medo = 0, um comportamento de medo relacionados = 1, dois comportamentos relacionados com medo = 2, três comportamentos relacionados com medo = 3). Os comportamentos relacionados ao medo são retratados como a média ± SEM. Para a análise estatística foi realizada uma ANOVA One-Way com teste de comparações múltiplas de Tukey subsequentes. O grupo destreinado mostrou que uma pontuação maior medo relacionados ao comportamento em relação ao que do treinado e observacional grupos de aprendizagem. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
O protocolo descrito acima é uma útil aplicação do nosso protocolo de treinamento do clicker descrito anteriormente para ratos de laboratório10. A aplicação requer apenas alguns minutos por dia ao longo de um total de sete semanas, incluindo a aclimatação, habituação e clicker formação. Para viabilidade, este protocolo foi limitado aos dias de semana, com sessões de cerca de dez minutos por par de ratos. O protocolo pode aparecer para ser demorado para estabelecer colônias de rato grande, mas se os animais são designados para experiências a longo prazo ou como criadores, pode ajudar a melhorar o processo de gaiola mudando a longo prazo. Além disso, um distúrbio reduzido durante a execução de experimentos pode melhorar a qualidade dos resultados. Além disso, todo tempo vãos observados no presente protocolo são recomendações e podem ser alterados para atender requisitos específicos de qualquer laboratório. Vãos de tempo podem ser reduzidos se os animais aprendem as tarefas rapidamente ou se os ratos já tem habituado. Geralmente, os ratos estão interessados na formação e exigem apenas algumas repetições para adquirir o comportamento desejado "gaiola mudar através de uma tubulação". Mesmo sem formação, ratos aprendidos a executar o comportamento desejado pela observação, como 80% do grupo de aprendizagem observacional envolvidos com êxito em voluntário gaiola-mudando quando testados. Aqui, apresentamos um método para treinados gaiola mudando, porque é um procedimento de rotina frequentemente realizado na pecuária e é conhecido por causar estresse nos animais. Este estresse é pelo menos parcialmente devido a perturbação física durante a mudança de gaiola2,4. Treinamento dá os ratos a opção de cooperar voluntariamente em realizar este procedimento de criação. Ter uma escolha em engajar-se em uma tarefa é sugerido para ter efeitos benéficos sobre os animais e, portanto, pode ajudar a reduzir o estresse28. Treinamento também é benéfico em outras maneiras, como ele servem como uma forma de enriquecimento cognitivo. O efeito positivo sobre os ratos se tornou claramente visível por uma redução no comportamento relacionados com medo após ser contido. Não só feito treinamento direto parece ser benéfico para mais tarde manipulação desses ratos, mas aprendizagem observacional reduziu o placar de comportamento relacionado de medo também. Os ratos foram mantidos em ambientes padrão, enriquecidos com um túnel em PVC e papel de seda. Além do treinamento, todos os ratos do outro lado os três grupos foram submetidos a um ensaio de cócegas. Nesse sentido, nós não detectar eventuais déficits no bem-estar em qualquer um dos grupos, como não havia diferenças na preferência de sacarose ou escavando o comportamento entre os três grupos (dados não mostrados). No entanto, a formação apareceu para ser benéfico para os ratos, como mostraram redução de comportamento relacionados com medo enquanto sendo contido.
Por um lado, treinar os ratos pode levar a uma nonstressful interação entre humanos e animais, da qual os animais beneficiam claramente. Por outro lado, entretanto, entrar em contato entre humanos e animais tem sempre um risco de contaminação de higiene. Em particular, contato entre os animais e a pele descoberta dos experimentador ou animal resultados de temas de zelador em uma maior taxa de infecção em ratos24. Portanto, dependendo do nível de higiene, os animais devem ser treinados cuidadosamente, e roupas de proteção devem ser usadas por treinadores com adaptações feitas para o protocolo dependendo da exigência da instalação. Por exemplo, a tubulação do metal pode ser omitida se suficientemente limpeza do tubo não é viável ou muito demorado para o trabalho todos os dias. Usamos o tubo, porque permite uma fácil medição do sucesso do treinamento e também impede que ratos espontaneamente, alternando entre as gaiolas. No entanto, também é possível treinar ratos para alterar gaiolas movendo as paredes da gaiola da antiga para a nova gaiola. Este processo pode até mesmo acelerar o processo, se gaiola mudando frequentemente ocorre porque os ratos são muito curiosa e exploradora. Em selecionar a tubulação e a recompensa em relação a higiene, certifique-se de que ambos são fáceis de limpar, desinfectar, ou autoclave. O protocolo pode ser ajustado para uma variedade de configurações de pesquisa. Por exemplo, pontes podem ser utilizadas, que permitem que os ratos alterar gaiolas sem risco físico ou perturbação de feridas após intervenções cirúrgicas. A longo prazo, este protocolo permite contato menos direto entre os animais treinados e o detentor de animais. Assim, os animais são expostos a uma menor carga de germe. Além disso, por causa da sucesso aprendizagem observacional dos ratos, nem todos os ratos exigirá treinamento. Esta aprendizagem observacional pode ser particularmente útil em gaiolas, de reprodução, como a prole pode ser capaz de aprender o comportamento diretamente da mãe. Reduzir o contato direto, mas não global entre ratos e cuidadores de animais podem ajudar a reduzir o risco de contaminação, enquanto simultaneamente, estabelecendo uma relação de confiança através da formação. Nível de higiene é de grande importância porque intercorrente infecções ocorrem durante as fases de reprodução e experimentais podem limitar significativamente o significado científico de experiências com animais; assim, este protocolo pode ajudar a melhorar ainda mais o bem-estar e a ciência29.
Para a aplicação bem sucedida do presente protocolo, vários pontos devem ser considerados. Um período de aclimatação para os ratos deve ser mantidas se que tenham sido transportados antes do treinamento. A duração do período de aclimatação deve ser adaptada para a questão de investigação científica. Estudos anteriores têm demonstrado que um tempo de duração de três dias pode ser suficiente para determinadas experiências30,31, enquanto outro estudo demonstrou que plasma glicocorticoides permanecem aumentou durante duas semanas32. No presente estudo, nós escolhemos um período de aclimatação de 14 dias após o transporte do criador comercial para as instalações de animais. Cada rato deve ser monitorado por sinais de desconforto antes do treinamento. Se o experimentador não está familiarizado com ratos, ferramentas tais como a escala de careta de rato podem ser usadas para referência33. Sem essas considerações, a taxa de sucesso de formação poderá ser reduzida. Ratos podem ser inerentemente muito ansiosos e podem exigir fases adicionais de habituação. A tentativa de treinar um animal medroso renderá sucesso limitado. Quanto menos estressado e temerosos de que os animais estão no início do experimento, mais rápido o treinamento será concluído.
O fim da fase de habituação é o ponto de tempo ideal para registro de base de dados para novas experiências. Se métodos invasivos são necessários para o experimento, o protocolo deve ser pausado. Um método invasivo denota qualquer método que está igual ou acima de severidade moderada estabelecidos no anexo VIII, "Classificação de severidade dos procedimentos" da Directiva 2010/63/UE9.
Para a sessão de treino, um plano de formação pode ser uma ferramenta útil para garantir que o protocolo será consistentemente conduzido da maneira desejada. Tal planejamento é especialmente importantes quando diferentes experimentadores ou manipuladores estão envolvidos.
Tomados em conjunto, este protocolo muito fácil, orientada para o aplicativo pode não só reduzir o stress durante os procedimentos de criação e configurações de pesquisa mas também possivelmente ter efeitos benéficos sobre a higiene do animal. Portanto, mudança de gaiola formação em ratos pode facilitar a pesquisa de alta qualidade e o bem-estar dos animais de pesquisa.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Os autores não têm nada para divulgar.
Acknowledgments
Os autores são agradecidos a Thomas Wacker seu suporte técnico. Agradecemos ainda mais Dr. Mirjam Roth o seu apoio gentil.
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).
