Summary
Detta protokoll införs en metod för bur förändring av råttor via Klickerträning. Råttor lär dig önskat beteende inte bara av direkt träning utan också av observationsstudier lärande. Genomförandet av detta snabbt och enkelt protokoll kan bidra till att förbättra välbefinnande och hygien i gnagare faciliteter.
Abstract
Cage rengöring är ett rutinmässigt utförda djurhållning förfarande och är kända för att inducera stress i laboratoriet råttor. Stress kan ha en negativ inverkan på välbefinnandet och kan påverka jämförbarheten och reproducerbarhet av forskningsresultat, bör mängden stress upplevs av försöksdjur minimeras och undvikas när så är möjligt. Ytterligare, direktkontakten mellan råttan och djur vaktmästaren under buren ändringen bär hygienrisker och därför möjligen påverkar negativt wellen-being av råttorna och kvaliteten på forskningen.
Våra protokollet syftar till att förbättra rutinmässigt utförda buren ändrar förfarandet. Därför presenterar vi ett genomförbart protokoll som möjliggör råttor till lära sig via Klickerträning och observation att frivilligt ändra till en ren bur. Denna utbildning hjälper till att reducera stress orsakad av fysiska störningen och hantering som är associerad med buren ändrar och samtidigt möjliggör en minskning av direktkontakt mellan djurhälsokrav och vaktmästare efter fasen utbildning är slutförd.
Genomförandet av Klickerträning till råttor är snabbt och enkelt. Råttor är allmänt intresserad av utbildningen och lära effektivt önskat beteende, vilket medför förändrade burar genom ett rör. Även utan utbildning, råttorna lär sig att utföra önskat beteende genom observation, eftersom 80% av gruppen observational learning bytt burar när den testades. Den utbildning ytterligare bidrar till att upprätta en förtroendefull relation mellan tränare och djur. Som hygien och välbefinnande är båda mycket viktiga i djurförsök, kan detta protokoll också bidra till att förbättra högkvalitativ forskning.
Introduction
Rutinmetoder kan orsaka stress i laboratorium djur1,2,3,4. Det har visats att bur ändra ökar kardiovaskulära parametrar och allmän aktivitet i råttor4,5,6. Sådan stressreaktioner kan åtminstone delvis på grund av de fysiska störningar och hantering som är associerad med bur ändra förfaranden i stället för den nya obekanta miljö2,4. Särskilt viktigt är den negativa effekten av stress på den ansedda djura7välbefinnande. Ytterligare, stress framkallar förändringar i beteende och andra kroppsparametrar för, inklusive det autonoma nervsystemet, neuroendokrina systemet och immunsystemet. Därför stress benämns ofta som en möjlig källa till oväntade avvikelser över djurförsök och bör undvikas så mycket som möjligt i hög kvalitet djurförsök7,8. Ett sätt att minska stress hos laboratoriedjur är genom utbildning. Utbildning djur generellt kan vara ett mycket användbart verktyg för laboratoriet djurhållning och är, i själva verket efterfrågas av EU-direktiv 2010/63/EU9. Utbildning kan fungera som en form av anrikning och hjälper till att förbereda djur för försök. träning bidrar därmed, att upprätthålla och förbättra välbefinnandet i laboratoriet inställningar10,11,12. En möjlig träningsmetod är positiv Förstärkningsträning (PRT). PRT är en form av operant betingning där en belöning (t.ex. mat belöning), är kopplad med en önskat beteende13. Denna form av träning är redan allmänt använt i laboratoriemiljö för icke-mänskliga primater för att minska stress och öka välbefinnandet och har vunnit popularitet i olika andra djurarter10,13, 14,15,16. Utbildning av frivilliga rörligheten är också ofta används för raffinering djurhållning hantering17,18,19. PRT är inte bara ett användbart verktyg för samarbete när du arbetar med djur. jämväl är det generellt fördelaktigt för djurens välbefinnande, oavsett om de utbildade beteenden är direkt begagnade20. Positiv förstärkning utbildning protokollet beskrivs här syftar till att undvika någon form av stress under rutinmässigt utförda bur förändringar genom att ge råttan möjlighet att frivilligt delta i förfarandet.
Utöver den eventuella stressen för djuren ge arbetsprocesser i djurens faciliteter alltid fallgropar för underhåll av hygieniska status, särskilt som den direkta kontakten mellan försöksdjur och djur vaktmästare bär risken för hygien kontaminering. I djurens faciliteter som specialiserat sig på gnagare, ger överföring av djuren från smutsigt till rent burar en regelbunden och hög arbetsbelastning. Detta förfarande omfattar vanligtvis direkt kontakt mellan djur och människor och utgör därmed en hygienisk riskfaktor på grund av den eventuella överföringen av patogener som bosatte sig på mänsklig hud21. Bortsett från överföring från andra djur vektorer inkräkta patogena och nonpathogenic organismer djur faciliteter oftast via människor22,23. Som nedsatt hälsa är associerad med undvikas nedsatt välbefinnande, även subkliniska infektioner kan vara en orsak till nonreproducible experimentella resultat, och detta bör tydligt24,25. På detta konto möjliggör utbildning djur till frivillig förändring burar ytterligare överledning av bur förändringen efter utbildningen med knappast någon direkt kontakt mellan djur och djurs vaktmästare, varigenom en hygienisk risk medan du utför experimentella rutiner.
Våra protokoll för utbildning råttor att frivilligt ändra burar kan vara ett användbart verktyg för laboratoriet råtta ledning, som den länkar utbildningen som en form av kognitiv berikning med utförande av rutinmässiga arbete. Våra protokoll är således en djurvänlig förfarande som hjälper till att öka välbefinnandet hos råttor i djurens laboratorieresurser. Som bur förändringen efter träningsfasen kan utföras med knappast någon direkt kontakt mellan djur och djurs vaktmästare, kan det dessutom hjälpa att upprätthålla hygienen på hög nivå och därför ytterligare förbättra djurförsök.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Hantering av råttor och de experimentella rutiner genomfördes i enlighet med Europeiska, nationella och institutionella riktlinjer för djurens vård.
1. acklimatisering och tillvänjning
Obs: Om råttor inte transporteras, kommer acklimatisering och tillvänjning tiden kan minskas. För noninvasiv identifiering, färg svans med hudvänlig markör.
-
Vecka 1: acklimatisering
Obs: Två sessioner bör utföras under den första veckan, en på dagen av ankomsten och en andra 2 dagar efter ankomst.- På ankomstdagen rats:
- Överföra råttorna i par om två till deras nya hem bur. Överföra en del av den gamla kapsling och sängkläder material liksom några av deras bekanta mat pellets att underlätta tillvänjning till den nya miljön.
- Undvika lyft råtta genom sin svans. Om möjligt, placera en hand under magen och runt bröstet och å andra sidan stödja bakbenen råttor att lyfta dem (figur 1)26.
- Två dagar efter ankomstdagen:
- Öppna buren av råttorna och lade en hand i buren. Låt råttorna vädra och utforska handen. Om råttor försöker komma ut ur buren, hindra dem genom att försiktigt trycka dem tillbaka i buren. Fortsätt med proceduren för de nästa fyra minuterna.
- Om råttorna är rädd och inte börjar att utforska sin omgivning, upprepa proceduren en gång per dag tills råttorna börjar att utforska. I det här fallet kan en tillvänjning till klickern vara nödvändigt.
Obs: Råttor utforska nya saker med alla sina sinnen, så efter en tid, de känner igen den samma experimenter som är bekant. Det kan hända att råttan gör muntliga utforskningar av händerna, men det bör inte vara i ett invasivt sätt. Om denna situation uppstår, handen långsamt måste tas bort för att se till att handskarna inte förstörs. - Lägga till små bitar av den avsedda mat belöningen i buren.
Obs: Mat belöningen måste vara i enlighet med kraven för laboratoriet djurfoder. I detta protokoll, vit choklad används (som hölls i slutet av en spruta), men andra livsmedel, såsom torr frukt, färsk frukt eller spannmål, är möjligt. Om djuranläggningen hygienkraven kräver särskilda villkor, finns det olika leverantörer för trakteringen för försöksdjur. Det hälsosammaste alternativet är att föredra, men en blandning av högt fett och högt socker kan ge djuren en större motivation att delta.
- På ankomstdagen rats:
-
Vecka 2: Tillvänjning till vetenskapsmannen och mat belöningen
- Fortsätt med boning till handen och mat belöningen startade föregående vecka. Begränsa interaktion tiden till två minuter per dag.
- I fall där råtta är väldigt orolig, bli tillvänjning till klickern nödvändigt.
- Utvärdera detta beteende, klicka en gång var femte sekund efter sessionen på dag 1. Om råttan reagerar med en rädsla-relaterade beteenden, måste klickern vara vana.
- För tillvänjning till klickern, klicka fem gånger medan råtta förbrukar den belöning som placeras i buren efter sessionen. Tillvänjning till klickern slutförs så snart råtta visar inte längre någon rädsla-relaterade beteenden.
-
Vecka 3: Tillvänjning till intensiv hantering
- På en till tre dagar, börja med lyft eller Rama in råttan i flera sekunder och långsamt förlänga tiden (max två minuter per råtta). Stoppa om råttan visar aversiva tecken såsom frysning, ducka eller dölja.
- Dag avsluta fyra och fem, hanteringen i kittlande, som beskrivs i Cloutier et al. (2012). 27
Obs: Indikatorer för en framgångsrik tillvänjning är till exempel råttan tar mat belöningen om det erbjuds för hand eller råttor att komma nära handen, utforska, eller röra vid den.
2. Klickerträning
Obs: Ett träningspass tar fyra minuter och består av intervaller på 30 sekunder utbildning följt av 15 sekunder av avbrottet. Ta bort extra material under pausen. Observatör råtta är fri att göra vad den vill, och det är tillåtet att delta och att konsumera belöningen, men fokus ligger enbart på den andra råttan. Alla råttor var kittlade på dag ett och dag fem. För att utbildning skall lyckas är det viktigt att experimenter uppmärksammar djurens beteende och agerar på ett lugnt sätt. Utbildningen är starkt beroende av de experimenter's förmågor av timing och makt för observation. Ingen muntlig återkoppling sker i utbildningen och verbal kommunikation med djur kan bara uppstå utanför sessionerna. En indikator för inlärning av önskat beteende är en upprepning av beteendet.
-
Beredning
- Förbered materialet som behövs, till exempel belöningen, klickern/target stick kombinationen, en timer, en ren bur, metallröret och annat material som särskild utbildning.
- Överföra buren till en lugn plats.
- Ta bort alla objekt från buren. Endast två råttor (utbildad och observatör) och sängkläder materialet bör förbli i buren.
-
Träningsdag 1: upprättande av en anslutning mellan den primära och sekundära förstärkare
- Placera en kort tunnel i buren, helst en råtta är bekant med.
- Vänta tills råttan sitter i tunneln och sedan mata råttan med belöning.
Obs: Om råttan inte utfodring under omständigheter av utbildning situationen, fasen tillvänjning måste vara extended eller justerat. - Så snart råttan visar intresse för belöningen och börjar knapra på belöningen, klicka och sedan låta råttan foder på belöningen. För att säkerställa att ihopkopplingen av två förstärker är framgångsrika, upprepa att klicka och sedan belöna i 15 sekunder. Gör detta minst två gånger under denna första träningspasset.
- Om råttan deltog, leta efter tecken på att upprätta en anslutning mellan primärt och den sekundära förstärkare. Det viktigaste kriteriet för denna klassificering är uppskattningen av mat belöningen, vilket framgår av råttan genom att sniffa, titta runt och på den hand som presenterar mat belöningen eller lyft till dess bakbenen för att leta efter belöningen (figur 2). Om detta inträffar, gå vidare med nästa del; Annars, upprepa ”Training day 1”
-
Utbildning dagar 2 till 5: passerar genom en kort tunnel
Obs: Ett träningspass består av alternerande faser av 30 sekunder av utbildning och 15 sekunder av avbrottet i fyra minuter.- Placera en kort tunnel av samma material som det första används/original tunnel som kommer att länka två burar i buren.
- Starta timern och omedelbart börja med de första 30 sekunderna av utbildning.
- Första gången råtta går in i tunneln, presentera belöningen i slutet av tunneln. Så snart råtta går in i tunneln, klicka och låt råttan äter belöningen.
- Ta bort mat belöningen och vänta tills råttan visar intresse för tunneln igen. Klicka på så snart råttan kommer in i tunneln och presentera belöningen i slutet av tunneln (figur 3).
- Efter 30 sekunder av utbildning, lägga till en 15 andra paus (ta bort tunneln).
- Upprepa de 30 sekunderna av utbildning med en påföljande 15 andra fyra minuters uppehåll.
- Om råttan visar önskat beteende mer än fyra gånger per minut, sluta Klicka och bara belöna med den primära förstärkare.
- Sluta efter fyra minuter.
-
Träningsvecka 2: att röra en target stick
- Starta timern och omedelbart börja med de första 30 sekunderna av utbildning. Lägga till en paus varje 15 sekunder och sedan gå på med utbildning.
- Placera i världen av target stick nära råtta.
- Så snart råtta visar intresse i Globen, klicka och belöna råtta. Upprepa detta flera gånger.
- Om råttan visar intresse i världen mer än fyra gånger per minut, vidrör nästa beteendet att förstärka ”i världen med näsan”.
- Om råttan upprepar detta beteende för mer än fyra gånger per minut, sluta Klicka och bara belöna med den primära förstärkare.
- Sluta efter fyra minuter.
-
Träning vecka 3 (fem dagar) och 4 (tre dagar): ändra buren genom en tunnel
Obs: Endast passerar genom tunneln mot ren buren här, förstärks. Utbildningen i vecka 4 har förkortats till tre utbildningsdagar. Denna tid är redan tillräcklig för utbildning framgång och ger möjlighet till en extra dag för utvärdering eller dataregistrering för ytterligare experiment.- Bygg upp en anslutning mellan buren och en ny ren bur genom en tunnel genom att infoga en längre version av tunneln redan bekant för råtta.
- Utför ingen utbildning på dag ett, och låt råttorna inspektera tunneln. Det finns en god chans att de även kommer att överföra det på egen hand.
- På dag två, ge råttan två minuter för att överföra genom tunneln på egen hand från det smutsiga på ren sida. Om råttan överför fritt genom tunneln, hoppa till steg 2.5.8.
- Annars börja det första 30 andra träningspasset (alternativt mellan 30 sekunder av utbildning och en 15 andra paus) för fyra minuter.
- Klicka och belöna råtta så snart det visar intresse i tunneln.
- Gå på att klicka och belöna ingången till tunneln.
- Gå till klick och belöning om råttan går djupare i tunneln.
- Fortsätt på ett liknande sätt tills råttan går genom hela tunneln. Så snart råtta börjar kikar i slutet av tunneln in i ren buren, presentera i världen av target stick, klick och belöning för röra i världen.
- Äntligen, guide råtta för att lämna tunneln. Använd i världen av target stick för denna process. Presentera i världen framför tunneln och klicka och belöna råtta så snart det steg i nya buren och vidrör i världen.
- Överföra råtta tillbaka till ”smutsig” buren. Lägga en hand under magen och runt bröstet och å andra sidan stödja bakbenen råttor att lyfta dem (figur 1). Presentera i världen av target stick i mitten av ren buren. Klick och belöning som råttan går genom tunneln och vidrör target stickan (figur 4).
- Om råttan upprepar beteendet för mer än fyra gånger per minut, sluta Klicka och bara belöna med den primära förstärkare.
- Sluta efter fyra minuter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Utbildningen genomfördes på en kohort av tio honråttor av Lister hooded (LD). Tio honråttor av LD otränad men varsamt hanterade tjänade som en kontrollgrupp. Skonsam hantering innebär att råttorna var bara lyfte av sin kropp och inte lyfte vid basen av svansen. För att utvärdera inlärning genom observation, vi lagt till en ytterligare grupp 10 honråttor LD, som utbildades inte men bur-kompisar av utbildade Tjaller och kunde konstatera utbildningen. Alla råttor slutfört acklimatisering och tillvänjning till hantering. Utbildningen består flyttar till en ny bur genom ett metallrör (figur 4). Demonstration av önskat beteende belönades (figur 4). Varje träningspass utvärderades och utbildning framgång analyserades i tre kategorier: deltagande, ingen deltagande och utforskande beteende. Utbildad råttorna var allmänt intresserad av utbildningen men visade också en hög motivation att utforska den nya miljön. Särskilt under de första utbildningsdagar var utforskande beteendet mycket framträdande (figur 5). Efter bara tre dagar av träning, en majoritet av råttorna visas önskat beteende och ändrat buren via metallrör (figur 5). Efter fem dagars utbildning, visat alla utbildade råttor beteende (figur 5). Utbildningen fortsatte i fyra veckor, med fem dagars utbildning varje. Efter fyra veckor av att titta på ”utbildning status” i gruppen observationella utbildning, utvärderades dessa råttor. För denna utvärdering räknade vi hur många gånger som råttorna sprang genom tunneln in ren buren under ett träningspass. Totalt lärt 80 procent av råttorna önskat beteende genom att titta på (figur 6).
Vi undersökte kommissionen vidare om utbildningen hade en positiv effekt på utbildade råttorna. Därför utvärderat vi rädsla-relaterade beteenden av råtta under återhållsamhet efter fyra veckors utbildning. Urinering, defekation och läte registrerades och ett aversivt Poäng beräknades (ingen rädsla-relaterade beteenden = 0, en rädsla-relaterade beteenden = 1, två rädsla-relaterade beteenden = 2, tre rädsla-relaterade beteenden = 3). Otränade gruppen visade en märkbar ökning i rädsla-relaterade beteenden noter (figur 7).
Figur 1 : Skonsam lyftande råttans. Å ena sidan placeras under magen och runt bröstet, och å andra sidan stöder bakbenen av råtta. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2 : Sniffa och uppfödning. Råttan visar intresse för mat belöningen av sniffning, titta runt eller lyfta dess bakbenen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3 : Kort tunnel. Givande en råtta efter att ha passerat genom en kort tunnel. Observatör råtta visar intresse i förfarandet. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4 : Givande efter bur förändring. En råtta belönas efter att ha flyttat in i en ren bur genom ett metallrör. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 5 : Dagar tills lärande. En grupp av tio kvinnliga Lister hooded råttor utbildades ändra bur via ett metallrör med hjälp av Klickerträning. Utbildningen utvärderades i tre kategorier: deltagande, ingen deltagande och utforskande beteende (nd: inte upptäckt: ingen av råttorna visade respektive beteende). Alla råttor förvärvade utbildade beteendet efter fem dagars utbildning. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 6 : Observational learning. En grupp av tio kvinnliga Lister hooded råttor som var buren kompisar tränade råttor inte genomgår utbildning själva men tilläts följa utbildningen. Efter fyra veckor av observation utvärderades råttorna frivilliga bur ändra beteende. Sammantaget 80% av gruppen observational learning bytte burar via metallrör. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 7: rädsla-relaterade beteende poäng. Efter fyra veckors utbildning, alla råttor över de 3 grupperna (utbildad, observationella lärande, otränade kontrollgrupp) var fastspända och läten, avföring och urinering spelades in och därefter används för att beräkna en rädsla-relaterade beteenden Poäng för varje råtta (ingen rädsla-relaterade beteenden = 0, en rädsla-relaterade beteenden = 1, två rädsla-relaterade beteenden = 2, tre rädsla-relaterade beteenden = 3). Rädsla-relaterade beteenden skildras som den medelvärde ± SEM. Statistisk analys utfördes en envägs ANOVA med efterföljande Tukeys flera jämförelser test. Otränade gruppen visade en ökad rädsla-relaterade beteenden poäng jämfört med att utbildade och observationella lärande grupper. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Protokollet beskrivs ovan är en användbar utökad tillämpning av våra tidigare beskrivna KLICKARE utbildning protokollet för laboratoriet möss10. Genomförandet kräver bara minuter per dag under totalt sju veckor, inklusive acklimatisering, tillvänjning och Klickerträning. För genomförbarhet var detta protokoll begränsad till veckodagar med sessioner av cirka tio minuter per par av råttor. Protokollet kan verkar vara tidskrävande att etablera i stor råtta kolonier, men om djuren är avsedda för långsiktiga experiment eller som uppfödare, det kan bidra till att förbättra processen för bur ändra på lång sikt. En minskad störning medan du utför experiment kan dessutom förbättra kvaliteten på resultaten. «««Vidare, tiderna spelplaner som anges i detta protokoll är rekommendationer och kan ändras för att passa specifika krav alla laboratorier. Tid intervallen kan kortas om djuren lär sig uppgifter snabbt eller om råttorna har redan vana. Generellt råttorna är intresserade av utbildningen och kräver bara några repetitioner att förvärva önskat beteende ”bur ändra genom ett rör”. Även utan utbildning volontär råttor lärt sig att utföra önskat beteende genom observation, som 80% av gruppen observational learning bedriver framgångsrikt bur förändras när den testades. Här presenterar vi en metod för utbildade bur ändra eftersom det är ett utförs ofta rutinmässigt förfarande i djurhållning och är känt för att orsaka stress hos djuren. Denna stress är åtminstone delvis på grund av de fysiska störningen under buren förändring2,4. Utbildning ger råttorna en möjlighet att samarbeta frivilligt utför proceduren djurhållning. Att ha ett val i bedriver en uppgift föreslås för att ha positiva effekter på djur och därför kan bidra till att minska stress28. Utbildning är också fördelaktigt i andra sätt, som det fungerar som en form av kognitiv anrikning. Den positiva effekten på råttorna blev tydligt vid en minskning i rädsla-relaterade beteenden efter att vara fastspända. Inte bara gjorde direkt utbildning verkar vara fördelaktigt för senare hantering av dessa råttor, men observational learning minskad rädsla beteenden poäng samt. Våra råttor hölls i standard miljöer, berikad med en PVC-tunnel och mjukpapper. Förutom utbildning utsattes alla råttor över tre grupper för en kittlande assay. Därför upptäcka vi inte eventuella underskott i välbefinnande i någon av grupperna, eftersom det fanns inga skillnader i sackaros preferens eller grävande beteende mellan de tre grupperna (inga data anges). Utbildningen verkade dock vara fördelaktigt för råttorna, de visade minskad rädsla-relaterade beteenden samtidigt att vara fastspända.
Dels, kan utbildning råttorna leda till en nonstressful interaktion mellan människor och djur, som djuren tydligt nytta. Däremot, men kontakten mellan människor och djur bär alltid en risk för hygien kontaminering. I synnerhet kontakt mellan djur och avslöjade huden av försöksledaren eller djur vaktmästare ämnen resulterar i en högre infektionsfrekvensen i råttor24. Därför beroende på hygien, djuren bör utbildas noggrant och skyddskläder bör bäras av utbildare med nödvändiga anpassningar gjorts i protokollet beroende på kravet på anläggningen. Till exempel kan metallrör utelämnas om tillräckligt rengöring röret inte är genomförbara eller alltför tidskrävande för dagligt arbete. Vi använde röret eftersom det tillåter en enkel mätning av utbildning framgång och förhindrar också att råttor spontant alternerande mellan burar. Det är dock också möjligt att utbilda råttor ändra burar genom att flytta buren väggarna från gammalt till den nya buren. Denna process kan även påskynda förfarandet om bur ändra uppstår ofta eftersom råttor är väldigt nyfikna och utforskande. Att välja röret och belöningen med avseende på hygien, säkerställa att både är lätt att rengöra, desinficera, eller autoklav. Protokollet kan anpassas till en rad forskning inställningar. Broar kan exempelvis utnyttjas, vilket gör råttorna ändra burar utan fysisk risk eller störning av sår efter kirurgiska ingrepp. På lång sikt tillåter detta protokoll mindre direkt kontakt mellan utbildad djur och djurhållaren. Således, djur utsätts för en lägre groddar belastning. Ytterligare, på grund av framgångsrika observationella inlärning av råttor, inte alla råttor kommer att kräva utbildning. Detta observationella lärande kan vara särskilt användbart i avel burar, som avkomman får att kunna lära sig beteendet direkt från mamman. Att minska direkt men inte övergripande kontakten mellan råttor och djur vårdare kan bidra till att minska risken för kontaminering medan samtidigt inrätta en förtroendefull relation genom utbildning. Hygienisk nivå är av stor betydelse eftersom tillstötande infektioner som inträffar under avel och experimentella faser kan avsevärt begränsa den vetenskapliga betydelsen av djurförsök; Detta protokoll kan således bidra till att ytterligare förbättra välbefinnande och vetenskap29.
För framgångsrik tillämpning av detta protokoll, bör flera punkter beaktas. En acklimatisering period för råttorna måste upprätthållas om de har transporterats innan träning. Längden på perioden acklimatisering bör anpassas till den vetenskapliga frågeställningen. Tidigare studier har visat att en tid loppet av tre dagar kan räcka för vissa experiment30,31, medan en annan studie visade att plasma glukokortikoider förbli ökat över två veckor32. I den aktuella studien väljer vi en acklimatisering period av 14 dagar efter transport från kommersiell uppfödare att djuranläggningen. Varje råtta måste övervakas för tecken på obehag före utbildningen. Om försöksledaren inte är bekant med råttor, kan verktyg såsom råtta grimas skalan användas för referens33. Utan dessa överväganden, kan framgång utbildning minskas. Råttor kan vara till sin natur mycket orolig och kan kräva ytterligare tillvänjning faser. Försöker träna ett rädda djur kommer att ge begränsad framgång. Mindre stressade och rädda djuren är i början av experimentet, desto snabbare utbildning kommer att slutföras.
I slutet av fasen tillvänjning är den optimala tidpunkten att registrera originalplansdata för ytterligare experiment. Om invasiva metoder behövs för experimentet, ska protokollet pausas. En invasiv metod betecknar någon metod som är lika eller ovanför milda som anges i Bilagaviii ”allvarlighetsgrad klassificering av förfaranden” av direktiv 2010/63/EU9.
För träningspasset, kan ett träningsprogram vara ett användbart verktyg för att säkerställa att protokollet genomförs konsekvent på önskat sätt. Sådan planering är särskilt viktigt när olika praktiker eller hanterare är inblandade.
Sammantaget kan mycket lätt, tillämpningsinriktad protokollet inte bara minska stressen under djurhållning förfaranden och forskning inställningar men eventuellt också ha positiva effekter på djurens hygien. Bur förändring utbildning hos råttor kan därför underlätta högkvalitativ forskning och forskning djurens välbefinnande.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har något att avslöja.
Acknowledgments
Författarna är mycket tacksam för Thomas Wacker hans teknisk support. Vi tackar ytterligare Dr Mirjam Roth för hennes vänliga stöd.
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).
