Summary
Dit protocol voert een methode van verandering van de kooi voor ratten via clickertraining. Ratten leren het gewenste gedrag niet alleen door directe opleiding, maar ook door observationele leren. De uitvoering van dit protocol snel en gemakkelijk kan helpen om welzijn en hygiëne in knaagdier faciliteiten te verbeteren.
Abstract
Kooi schoonmaken is een procedure routinematig uitgevoerd veehouderij en is bekend voor het opwekken van stress bij laboratorium ratten. Zoals stress een negatieve invloed op welzijn hebben kan en kan invloed hebben op de vergelijkbaarheid en reproduceerbaarheid van de resultaten van onderzoek, moet de hoeveelheid stress ervaren door de proefdieren worden geminimaliseerd en vermeden indien mogelijk. Verder is het directe contact tussen de rat en dier caretaker tijdens de verandering van de kooi draagt hygiëne risico's en dus mogelijk negatieve invloed van het welzijn van de ratten en de kwaliteit van het onderzoek.
Ons protocol beoogt te verbeteren van de regelmatig uitgevoerde kooi procedure wijzigen. Daarom presenteren we een haalbaar protocol waarmee ratten te leren via clickertraining en observatie vrijwillig overstappen op een schone kooi. Deze opleiding helpt om stress veroorzaakt door de fysieke verstoring te verminderen en behandeling die zijn gekoppeld aan de kooi wijzigt terwijl gelijktijdig kan een vermindering van rechtstreeks contact tussen dierlijke en dierlijke conciërge nadat de trainingsfase is voltooid.
De uitvoering van clickertraining aan ratten is snel en gemakkelijk. Ratten zijn over het algemeen ook geïnteresseerd in de opleiding en efficiënt leren het gewenste gedrag, die met zich veranderende kooien door een pijp meebrengt. Zelfs zonder training leren de ratten uit te voeren van het gewenste gedrag door observatie, als 80% van de observationele leren groep is gewijzigd in kooien wanneer getest. De opleiding verder helpt om een relatie van vertrouwen tussen trainer en dier. Als hygiëne en welzijn beide zeer belangrijk in dierproeven zijn, kan dit protocol ook bijdragen tot verbetering van hoogwaardig onderzoek.
Introduction
Routine procedures kunnen leiden tot stress in laboratorium dieren1,2,3,4. Het is aangetoond dat het veranderen van de kooi cardiovasculaire parameters en algemene activiteit in ratten4,5,6vergroten. Dergelijke stress reacties kunnen ten minste gedeeltelijk toe te schrijven aan de fysieke verstoring en de behandeling die is gekoppeld aan de kooi wijzigen van procedures in plaats van de nieuwe onbekende omgeving2,4. Van bijzonder belang is het negatieve effect van stress op het welzijn van de aangeschreven dierlijke7. Verder is stress induceert veranderingen in gedrag en andere lichaamsparameters, met inbegrip van het autonome zenuwstelsel, de neuro-endocriene systeem en het immuunsysteem. Dus stress wordt vaak genoemd als een mogelijke bron van onverwachte afwijkingen over dierproeven en moet worden vermeden zoveel mogelijk in kwalitatief hoogwaardige dierlijke onderzoek7,8. Een manier om stress in laboratoriumdieren te verminderen is door opleiding. Opleiding dieren kunnen over het algemeen een zeer nuttig hulpmiddel voor dierlijke Laboratoriumbeheer en is, in feite, door de EU-richtlijn 2010/63/EU9eiste. Opleiding kan dienen als een vorm van verrijking en helpt bij het voorbereiden van dieren voor experimenten; Dus, opleiding draagt bij tot behoud en verbetering van welzijn in laboratorium instellingen10,11,12. Een mogelijke trainingsmethode is positieve versterking opleiding (PRT). PWT is een vorm van Operante conditionering waar een beloning (bv een beloning van voedsel), een gewenste gedrag13is gekoppeld. Deze vorm van training wordt al vaak gebruikt in laboratorium instellingen voor niet-menselijke primaten, om stress te verminderen en te verbeteren van welzijn en heeft populariteit in verschillende andere diersoorten10,13, 14,15,16. Opleiding van vrijwillige beweging wordt ook vaak gebruikt voor veeteelt beheer17,18,19te verfijnen. PRT is niet alleen een nuttig hulpmiddel zijn voor samenwerking bij het werken met dieren; het is ook in het algemeen gunstig voor het dieren welzijn, ongeacht of het opgeleide gedrag direct gebruikte20. Het positieve versterking opleiding protocol beschreven hier is gericht op het vermijden van elke vorm van stress tijdens routinematig uitgevoerd kooi wijzigingen door de rat de mogelijkheid vrijwillig deelnemen aan de procedure.
Naast de mogelijk stress voor de dieren bieden werkprocessen in dierlijke voorzieningen altijd valkuilen voor de handhaving van de status van de hygiëne, vooral omdat het directe contact tussen proefdieren en dierlijke verzorgers het risico van hygiëne draagt besmetting. In dierlijke voorzieningen gespecialiseerd in knaagdieren, biedt de overdracht van de dieren van vuil in schone kooien een regelmatige en hoge werkdruk. Deze procedure bevat meestal rechtstreeks contact tussen dieren en mensen en vormt aldus een hygiënische risicofactor als gevolg van de mogelijke overdracht van ziekteverwekkers verrekend op de menselijke huid21. Afgezien van de overdracht van andere dierlijke vectoren uitsteken pathogene en nonpathogenic organismen dierlijke voorzieningen vaakst via mens22,23. Zoals verminderde gezondheid is geassocieerd met vermeden verminderde welzijn, zelfs subklinische infecties kunnen een oorzaak voor nonreproducible experimentele resultaten, en dit moet duidelijk24,25. Op deze account, training van dieren naar vrijwillige verandering kooien verder in staat stelt de geleiding van de kooi wijziging na de training met nauwelijks enige rechtstreekse contacten tussen dierlijke en dierlijke conciërge, waardoor een hygiënisch gevaar tijdens het uitvoeren van experimentele procedures.
Ons protocol voor opleiding ratten kooien vrijwillig te wijzigen kan een nuttig hulpmiddel voor rat Laboratoriumbeheer, worden als het verbindt de opleiding als een vorm van cognitieve verrijking met prestaties van routinewerk. Dienovereenkomstig, ons protocol is een diervriendelijke procedure die bijdragen tot de verhoging van het welzijn van ratten in dierlijke laboratoriumfaciliteiten. Als de kooi verandering na de fase van de opleiding kan worden uitgevoerd met nauwelijks rechtstreeks contact tussen dierlijke en dierlijke conciërge, kan bovendien het helpen te handhaven hygiëne op een hoog niveau en dus dierlijk onderzoek verder te verbeteren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
De behandeling van de ratten en de experimentele procedures werden uitgevoerd overeenkomstig Europese, nationale, institutionele en richtsnoeren voor de verzorging van de dieren.
1. acclimatisatie en gewenning
Opmerking: Ratten werden niet worden vervoerd, de acclimatisatie en gewenning keer kan verminderd worden. Kleur voor de identificatie van het noninvasive, de staart met de huidvriendelijke markeerdraad.
-
Week 1: acclimatisatie
Opmerking: Twee sessies moeten worden uitgevoerd tijdens de eerste week, op de dag van de aankomst en een tweede 2 dagen na aankomst.- Op de dag van aankomst van de ratten:
- Overdracht van de ratten in paren van twee naar hun nieuwe thuis kooi. Overdracht van enkele van de oude nesten en beddengoed materiaal evenals enkele van hun vertrouwde voedsel pellets ter vergemakkelijking van de gewenning aan de nieuwe omgeving.
- Vermijd het tillen van de rat door haar staart. Indien mogelijk, enerzijds onder de buik of rond de borst en de andere kant ter ondersteuning van de achterpoten van de ratten te heffen ze (Figuur 1)26plaatsen
- Twee dagen na de dag van aankomst:
- Open de kooi van de ratten en legde een hand in de kooi. Laat de rats snuiven en verkennen van de hand. Als de rats proberen uit de kooi te krijgen, kunt u hen belemmeren door zachtjes te drukken ze terug in de kooi. Ga verder met deze procedure de volgende vier minuten.
- Als de ratten bang zijn en verkennen hun omgeving niet gestart, herhaalt u de procedure eenmaal per dag tot de ratten beginnen te onderzoeken. In dit geval kan een gewenning aan de clicker nodig zijn.
Opmerking: Ratten verkennen nieuwe dingen met al hun zintuigen, zodat na enige tijd zal zij de dezelfde experimentator als vertrouwd herkennen. Het kan gebeuren dat de rat mondelinge verkenningen van de handen doet, maar het moet niet in een invasieve manier. Als deze situatie zich voordoet, de hand langzaam moet men weg om ervoor te zorgen dat de handschoenen niet worden vernietigd. - Kleine stukjes van de beloning van levensmiddelen aan de kooi toevoegen.
Opmerking: De beloning voedsel moeten overeenkomstig de voorschriften voor laboratorium voor diervoeding. In dit protocol, witte chocolade wordt gebruikt (gehouden op het einde van een spuit), maar andere voedingsmiddelen, zoals droge vruchten, vers fruit of granen, is mogelijk. Als het dier faciliteit hygiëne-eisen bijzondere voorwaarden eisen, zijn er verschillende leveranciers voor traktaties voor proefdieren. De gezondste optie is beter, maar een mix van hoog vet en hoog suiker kan geven de dieren een grotere motivatie om deel te nemen.
- Op de dag van aankomst van de ratten:
-
Week 2: Gewenning aan de wetenschapper en de beloning van het voedsel
- Ga verder met de bewoning aan de hand en de beloning van de voedsel begonnen in de voorafgaande week. Beperk de interactie tijd om twee minuten per dag.
- In gevallen waar de rat zeer angstig is, misschien gewenning aan de clicker wel nodig.
- Om te beoordelen van dit probleem, klikt u op eenmaal om de vijf seconden na de sessie op dag 1. Als de rat met een angst-gerelateerde gedrag reageert, moet de clicker worden gewend.
- Klik op de vijf keer voor gewenning aan de clicker, terwijl de rat verbruikt de beloning die na de desbetreffende sessie in de kooi is geplaatst. De gewenning aan de clicker is voltooid zodra de rat niet langer een angst-gerelateerde gedrag toont.
-
Week 3: Gewenning aan intensieve behandeling
- Start met heffen of strelen van de rat gedurende enkele seconden op één tot drie dagen, en langzaam uitbreiden de tijd (max. twee minuten per rat). Stoppen als de rat een aversieve tekenen toont zoals bevriezing, ontwijken of verbergen.
- Op dagen beëindig vier en vijf, de behandeling in het kietelen, zoals beschreven in Cloutier et al. (2012). 27
Opmerking: Indicatoren voor een succesvolle gewenning zijn, bijvoorbeeld de rat nemen de beloning van voedsel als het wordt aangeboden met de hand of de ratten krijgen dicht bij de hand, het verkennen, of aan te raken.
2. clicker Training
Opmerking: Een trainingssessie duurt vier minuten en bestaat uit intervallen van 30 seconden van opleiding, gevolgd door 15 seconden van het einde. Extra materiaal verwijderen tijdens de pauze. De waarnemer rat is vrij om te doen wat het wil, en het is toegestaan om deel te nemen en te consumeren van de beloning, maar richt zich uitsluitend op de andere rat. Alle ratten werden kietelde op dag één en dag vijf. Voor het succes van de opleiding is het cruciaal dat de experimentator aandacht aan het gedrag van de dieren besteedt en op een rustige manier handelt. De opleiding is sterk afhankelijk van de de experimentator capaciteiten van timing en kracht van observatie. Geen verbale feedback vindt plaats in de opleiding, en verbale communicatie met de dieren slechts buiten de sessies kan optreden. Een indicator voor het leren van het gewenste gedrag is de herhaling van het gedrag.
-
Voorbereiding
- Het vereiste materiaal, zoals de beloning, de combinatie van de stok clicker/target, een timer, een schone kooi, de metalen buis en enig ander materiaal van de specifieke opleiding voor te bereiden.
- De kooi overbrengen in een rustige plek.
- Verwijder alle items uit de kooi. Alleen de twee rats (opgeleide en waarnemer) en het beddengoed materiaal moet blijven in de kooi.
-
Trainingsdag 1: maken van een verbinding tussen de primaire en secundaire reinforcer
- Plaats een korte tunnel in de kooi, bij voorkeur de rat is vertrouwd met.
- Wacht totdat de rat in de tunnel zit en dan het voeden van de rat met de beloning.
Opmerking: Als de rat niet onder de omstandigheden van de situatie van de opleiding voederen is, de gewenning fase moet worden verlengd of aangepast. - Zodra de rat interesse in de beloning toont en is ongeveer te beginnen knabbelen op de beloning, klik op en vervolgens laat de rat waardplanten van de beloning. Om ervoor te zorgen dat de koppeling van de twee versterkt is succesvol, herhaal op te klikken en vervolgens gedurende 15 seconden te belonen. Hiervoor ten minste tweemaal tijdens deze eerste training.
- Als de rat stapten, controleert u op tekenen van de oprichting van een verbinding tussen de primaire en de secundaire reinforcer. Het belangrijkste criterium voor deze indeling is de schatting van de voedsel-beloning, die wordt weergegeven door de rat door snuiven, kijken rond en op de hand waarin de beloning van voedsel of opheffing tot haar ledematen hind om te kijken voor de beloning (Figuur 2). Als dit gebeurt, verder gaan met het volgende deel; anders herhalen "Training day 1"
-
Opleiding dagen 2 tot en met 5: een korte tunnel passeren
Opmerking: Een training bestaat uit afwisselend fasen van 30 seconden van opleiding en 15 seconden van het einde voor vier minuten.- Plaats een korte tunnel van hetzelfde materiaal als dat van de eerste gebruikt/origineel-tunnel om de twee kooien in de kooi te koppelen.
- Start de timer en onmiddellijk beginnen met de eerste 30 seconden van de opleiding.
- De eerste keer dat de rat de tunnel invoert, presenteren de beloning aan het eind van de tunnel. Zodra de rat de tunnel, klikt u op en laat de rat eet van de beloning.
- Kant-en klaarmaaltijden om de beloning van voedsel en wacht totdat de rat eens te meer interesse voor de tunnel toont. Klik zodra de rat de tunnel en presenteren van de beloning aan het eind van de tunnel (Figuur 3).
- Na 30 seconden van opleiding, voeg een 15 tweede pauze (Verwijder de tunnel).
- Herhaal deze stappen de 30 seconden van de opleiding met een latere 15 tweede break voor vier minuten.
- Indien de rat het gewenste gedrag meer dan vier keer per minuut stop te klikken, en rechtvaardige beloning met de primaire reinforcer blijkt.
- Na vier minuten stoppen.
-
Opleiding week 2: een doel stok aanraken
- Start de timer en onmiddellijk beginnen met de eerste 30 seconden van de opleiding. Voeg een pauze elke 15 seconden en ga vervolgens verder met de opleiding.
- Plaats de bol van de stick van de target in de buurt van de rat.
- Zodra de rat interesse in de hele wereld toont, klik en belonen van de rat. Herhaal dit meerdere malen.
- Als de rat interesse in de hele wereld meer dan vier keer per minuut toont, raakt het volgende gedrag te versterken"de hele wereld met de neus".
- Als de rat wordt dat gedrag voor meer dan vier keer per minuut herhaald, stoppen klikken en rechtvaardige beloning met de primaire reinforcer.
- Na vier minuten stoppen.
-
Opleiding week 3 (vijf dagen) en week 4 (drie dagen): veranderen van de kooi door middel van een tunnel
Opmerking: Alleen de tunnel naar de schone kooi passeren hier, wordt versterkt. De opleiding in week 4 is ingekort tot drie trainingsdagen. Ditmaal is al voldoende voor opleiding succes en biedt de mogelijkheid voor een extra dag voor evaluatie of gegevensregistratie voor verdere experimenten.- Opbouwen van een verbinding tussen de kooi en een nieuwe schone kooi door een tunnel door het invoegen van een langere versie van de tunnel al gewend van de rat.
- Op dag één, voeren geen opleiding, en laat de rats inspecteren van de tunnel. Er is een goede kans dat ze zelfs zal overdragen aan het op hun eigen.
- Geef op dag twee, twee minuten op de rat overbrengen door de tunnel op zichzelf van de vuile naar de schone kant. Als de rat vrij door de tunnel overdraagt, wip voor trede 2.5.8.
- Anders beginnen de eerste 30 tweede training sessie (alternate tussen de 30 seconden van de opleiding en een 15 tweede pauze) voor vier minuten.
- Klik op en de rat te belonen zodra het interesse in de tunnel toont.
- Ga op te klikken en het belonen van de ingang van de tunnel.
- Ga verder met klikken en beloning als de rat dieper in de tunnel gaat.
- Totdat op een vergelijkbare manier de rat loopt door de gehele tunnel. Zodra de rat gluren begint uit aan het einde van de tunnel in de schone kooi, presenteren de bol van de target stok, klik en beloning voor het aanraken van de hele wereld.
- Eindelijk, begeleiden de rat te verlaten van de tunnel. Gebruik de globe van de stok van de doelgroep voor dit proces. Presenteren van de bol voor de tunnel en klikt u op de rat te belonen zodra het stappen in de nieuwe kooi en de hele wereld raakt.
- De rat ook terug overzetten naar de "vuile" kooi. Het zetten van één hand onder de buik of rond de borst en de andere hand ter ondersteuning van de achterpoten van de ratten te heffen ze (Figuur 1). Presenteren de bol van de stick van de target in het midden van de schone kooi. Click and beloning als de rat loopt door de tunnel en raakt de stick van de target (Figuur 4).
- Als de rat wordt het gedrag voor meer dan vier keer per minuut herhaald, stoppen klikken en rechtvaardige beloning met de primaire reinforcer.
- Na vier minuten stoppen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De opleiding vond plaats op een cohort van tien vrouwelijke Lister hooded (LD) ratten. Tien ongetrainde maar zachtjes behandeld vrouwelijke ratten LD diende als een controlegroep. Zachte behandeling betekent dat de ratten werden slechts door hun lichaam opgeheven en niet aan de voet van de staart opgeheven. Om te beoordelen het leren door observatie, we een verdere groep van 10 vrouwelijke LD ratten, die niet werden opgeleid, maar werden kooi-mates van de opgeleide rats en waren in staat om het observeren van de opleiding hebt toegevoegd. Alle ratten voltooid de acclimatisatie en gewenning aan behandeling. De opleiding bestond uit verhuizen naar een nieuwe kooi door middel van een metalen pijp (Figuur 4). Demonstratie van het gewenste gedrag werd beloond (Figuur 4). Elke trainingssessie werd geëvalueerd, en het succes van de opleiding werd geanalyseerd in drie categorieën: deelname, geen participatie en exploratief gedrag. De opgeleide ratten waren over het algemeen geïnteresseerd in de opleiding maar ook toonde een sterke motivatie om de nieuwe omgeving te verkennen. Vooral tijdens de eerste opleidingsdagen was het exploratief gedrag zeer prominent (Figuur 5). Na drie dagen van de opleiding, een meerderheid van de ratten weergegeven van het gewenste gedrag en veranderd de kooi via de metalen pijp (Figuur 5). Alle opgeleide ratten aangetoond na vijf dagen van de opleiding, het gedrag (Figuur 5). De opleiding werd voortgezet voor vier weken, met vijf dagen van elke opleiding. Na vier weken van het kijken naar de "trainingsstatus" van de groep van observationele opleiding, werden deze ratten geëvalueerd. Voor deze evaluatie tellen we het aantal keren dat de ratten door de tunnel in de schone kooi tijdens één trainingssessie liepen. 80% van de ratten geleerd over het geheel genomen het gewenste gedrag door te kijken naar (Figuur 6).
Wij onderzocht verder of de opleiding een positief effect gehad op de opgeleide ratten. Dus we angst-gerelateerde gedragingen van de rat geëvalueerd tijdens terughoudendheid na vier weken van de opleiding. Urination, defecatie en vocalisatie werden geregistreerd en een aversieve score werd berekend (geen angst-gerelateerde gedrag = 0, een angst-gerelateerde gedrag = 1, twee angst-gerelateerde gedrag = 2, drie angst-gerelateerde gedrag = 3). De ongetrainde groep toonde een opmerkelijke toename in angst-gerelateerde gedrag scores (Figuur 7).
Figuur 1 : Zachte opheffing van de rat. Enerzijds wordt geplaatst onder de buik of rond de borst en de andere kant ondersteunt de achterpoten van de rat. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2 : Snuiven en kweek. De rat toont interesse in de voedsel-beloning door snuiven, rondkijken of opheffing van de achterste ledematen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3 : Korte tunnel. Een rat belonen na het passeren door middel van een korte tunnel. De waarnemer rat toont interesse in de procedure. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 4 : Belonen na wijziging van de kooi. Een rat wordt beloond na zich het bewegen in een schone kooi door middel van een metalen pijp. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 5 : Dagen tot leren. Een groep van tien vrouwelijke Lister hooded ratten werden opgeleid om te veranderen van kooi via een metalen pijp door het gebruik van clickertraining. De opleiding werd geëvalueerd in drie categorieën: deelname, geen participatie en exploratief gedrag (nd: niet gedetecteerd: geen van de ratten toonde het respectieve gedrag). Alle ratten verworven het opgeleide gedrag na vijf dagen van de opleiding. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 6 : Observationele leren. Een groep van tien vrouwelijke Lister hooded ratten die waren kooi stuurlieden van opgeleide ratten niet ondergaan opleiding zelf maar mochten observeren van de opleiding. Na vier weken van de observatie, werden de ratten geëvalueerd voor vrijwillige kooi gedrag wijzigen. Globaal, 80% van de groep van observationele leren veranderd kooien via de metalen pijp. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 7: angst-gerelateerde gedrag score. Na vier weken van de opleiding, alle ratten uit de 3 groepen (opgeleide, observationele leren, ongetrainde controlegroep) waren terughoudend en stemgebruik, ontlasting en urineren werden geregistreerd en vervolgens gebruikt voor het berekenen van een score van angst-gerelateerde gedrag voor elke rat (geen angst-gerelateerde gedrag = 0, een angst-gerelateerde gedrag = 1, twee angst-gerelateerde gedrag = 2, drie angst-gerelateerde gedrag = 3). De angst-gerelateerde problemen worden afgeschilderd als de gemiddelde ± SEM. Voor statistische analyse, werd een one-way ANOVA met latere Tukey van meerdere vergelijkingen test uitgevoerd. De ongetrainde groep toonde dat een verhoogde angst-gerelateerde gedrag score in vergelijking met dat van de opgeleide en observationele groepen leren. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Het protocol dat hierboven beschreven is een nuttige toepassing van onze eerder beschreven klikker opleiding protocol voor laboratorium muizen10uitgebreid. De tenuitvoerlegging vergt enige minuten per dag over een totaal van zeven weken, inclusief acclimatisatie, gewenning en clickertraining. Voor haalbaarheid was dit protocol beperkt tot de weekdagen met sessies van ongeveer tien minuten per paar van ratten. Het protocol kan blijken te zijn een tijdrovende in grote rat kolonies te vestigen, maar als de dieren zijn aangewezen voor de lange termijn experimenten of als fokkers, kan het helpen om het proces van kooi wijzigen op de lange termijn te verbeteren. Bovendien, een verminderde verstoring tijdens het uitvoeren van experimenten kan het verbeteren van de kwaliteit van de resultaten. Verder allertijden reeksen opgemerkt in dit protocol zijn aanbevelingen en kunnen worden gewijzigd om te voldoen aan specifieke vereisten elk laboratorium. Tijd omspant kunnen worden verkort als de dieren de taken snel leren of als de ratten hebben al gewend. In het algemeen, de ratten zijn ook geïnteresseerd in de opleiding en vereisen alleen een paar herhalingen te verwerven van de gewenste gedrag "kooi wijzigen door een pijp". Zelfs zonder training vrijwilliger ratten geleerd uit te voeren van het gewenste gedrag door observatie, als 80% van de groep van observationele leren met succes bezig met kooi-veranderen wanneer het wordt getest. Hier presenteren we een methode voor opgeleide kooi veranderen want het is een vaak uitgevoerde routineprocedure in de veehouderij en is bekend dat stress bij de dieren veroorzaken. Deze spanning is op zijn minst gedeeltelijk te wijten aan de fysieke verstoring tijdens de kooi verandering2,4. Opleiding geeft de ratten een optie om vrijwillig samenwerken bij het uitvoeren van deze procedure van de veehouderij. Hebben van een keuze in de uitoefening van een taak wordt voorgesteld dat gunstige gevolgen voor de dieren en daarom kan bijdragen aan het verminderen van stress28. Opleiding is ook voordelig in andere manieren, zoals het fungeert als een vorm van cognitieve verrijking. Het gunstige effect in de rats werd duidelijk zichtbaar door een vermindering in angst-gerelateerde gedrag op worden gefixeerd. Niet alleen heeft directe opleiding lijken dat zij heilzaam zijn voor latere verwerking van deze ratten, maar observationele leren verminderde de angst verwante gedrag score ook. Onze ratten werden gehouden in standaard omgevingen, verrijkt met een PVC-tunnel en de papieren zakdoekje. Aanvulling op de training, werden alle ratten over de drie groepen onderworpen aan een kietelen assay. Dienovereenkomstig, heeft we eventuele tekorten niet gedetecteerd in welzijn in elk van de groepen, zoals er waren geen verschillen in sacharose voorkeur of gravende gedrag tussen de drie groepen (gegevens niet worden weergegeven). De opleiding verscheen echter dat zij heilzaam zijn voor de ratten, zoals ze minder angst-gerelateerde gedrag toonden terwijl wordt ingehouden.
Aan de ene kant, zou kunnen opleiding van de ratten leiden tot een nonstressful interactie tussen mens en dier, waar de dieren duidelijk profiteren. Aan de andere kant echter contact tussen mensen en dieren draagt altijd een risico van besmetting van de hygiëne. In het bijzonder contact tussen de dieren en de onbedekte huid van de experimentator of dier conciërge onderwerpen resulteert in een hogere besmettingsgraad in ratten24. Daarom, afhankelijk van het niveau van de hygiëne, de dieren moeten zorgvuldig worden opgeleid en beschermende kleding moet gedragen worden door trainers met de nodige aanpassingen aangebracht in het protocol afhankelijk van de eis van de faciliteit. Bijvoorbeeld, de metalen pijp kan achterwege blijven, indien voldoende reiniging van de pijp niet haalbaar of te tijdrovend is voor het dagelijkse werk is. We gebruikten de pijp omdat het toestaat een gemakkelijke meting van opleiding succes en verhindert ook ratten spontaan afwisselend kooien. Het is echter ook mogelijk om te trainen van ratten kooien wijzigen door de kooi muren van de oude naar de nieuwe kooi. Dit proces kan de procedure zelfs versnellen als kooi veranderen vaak treedt op omdat het ratten zijn erg nieuwsgierig en exploratieve. Bij het selecteren van de pijp en de beloning ten aanzien van hygiëne, zorgen dat beide makkelijk zijn te reinigen, desinfecteren, of autoclaaf. Het protocol kan worden aangepast aan een scala van onderzoek instellingen. Bruggen kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt, waardoor de ratten kooien zonder fysieke risico of verstoring van wonden na chirurgische ingrepen wijzigen. Op de lange termijn kan dit protocol minder rechtstreeks contact tussen de getrainde dieren en de dierlijke houder. Dus, de dieren worden blootgesteld aan een lagere belasting van de kiem. Verder, vanwege de succesvolle observationele leren van de ratten, niet alle ratten vergt opleiding. Deze observationele leren zou kunnen zijn met name nuttig zijn bij het fokken van de kooien, aangezien de nakomelingen kunnen kunnen leren het gedrag direct van de moeder. Vermindering van het directe maar niet over het algemeen contact tussen ratten en dierlijke verzorgers kan helpen om het risico van besmetting tijdens het gelijktijdig maken van een relatie van vertrouwen door de opleiding. Hygiënische niveau is van groot belang omdat intercurrente infecties tijdens fok en experimentele fasen kunnen aanzienlijk kunnen beperken de wetenschappelijke betekenis van dierproeven; Dit protocol kan dus helpen om welzijn en wetenschap29verder te verbeteren.
Voor succesvolle toepassing van dit protocol, moeten rekening worden gehouden met verschillende punten. Een acclimatisatie periode voor de ratten moet worden gehandhaafd als zij voorafgaand aan de opleiding zijn vervoerd. De lengte van de periode van de acclimatisatie moet worden aangepast aan de wetenschappelijke onderzoeksvraag. Eerdere studies hebben aangetoond dat een reeks van drie dagen kan het volstaan voor bepaalde tijd experimenten30,31, overwegende dat een andere studie aangetoond dat plasma glucocorticoïden blijven steeg meer dan twee weken32. In de huidige studie kiezen we een acclimatisatie periode van 14 dagen na het vervoer van de commerciële kweker aan het dier faciliteit. Elke rat moet worden gecontroleerd op tekenen van ongemak voorafgaand aan de opleiding. Als de experimentator niet vertrouwd met ratten is, kunnen hulpmiddelen, zoals de rat grimas schaal worden gebruikt voor verwijzing33. Zonder deze overwegingen, kan het slagingspercentage van de opleiding worden verminderd. Ratten kunnen inherent zeer angstig en extra gewenning fasen kunnen vereisen. Probeert te trainen een angstig dier zal beperkt succes opleveren. De minder benadrukt en angstig dat de dieren zijn in het begin van het experiment, hoe sneller de opleiding zal worden afgerond.
Het einde van de fase van de gewenning is het optimale tijdstip naar record basislijngegevens voor verdere experimenten. Als invasieve methoden nodig voor het experiment zijn, moet het protocol worden gepauzeerd. Een invasieve methode geeft een methode die gelijk of boven milde ernst die zijn uiteengezet in bijlage VIII "Ernst classificatie van procedures" van de richtlijn 2010/63/EU9.
Voor de trainingssessie kunnen een opleidingsplan een nuttig hulpmiddel om ervoor te zorgen dat het protocol op de gewenste manier consequent zal plaatsvinden. Deze planning is met name belangrijk wanneer verschillende onderzoekers of handlers zijn betrokken.
Samen genomen, kan dit zeer eenvoudig, toepassing georiënteerde protocol niet alleen vermindering van stress tijdens veehouderij procedures en onderzoek instellingen maar ook eventueel hebben gunstige effecten op dieren hygiëne. Daarom kan kooi verandering opleiding bij ratten vergemakkelijken, hoogwaardig onderzoek en het welzijn van de dieren van het onderzoek.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
De auteurs zijn Thomas Wacker zeer erkentelijk voor zijn technische ondersteuning. Verder danken wij Dr. Mirjam Roth voor haar vriendelijke ondersteuning.
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).
