Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Overgang af landbrugssvin til forskningssvin ved hjælp af en udpeget tjekliste efterfulgt af indledning af kliktræning - et raffinementsinitiativ

Published: August 21, 2021 doi: 10.3791/62099
* These authors contributed equally

Summary

Forfinelse af svin undersøgelser opnås ved at indføre en standardiseret tjekliste og positiv forstærkning uddannelse ved hjælp af en klikker. Dette arbejde understøtter indsamling af prøver og udførelse af daglige gøremål relateret til dyrene.

Abstract

Det er vigtigt at gennemføre 3R-initiativer. For at forfine laboratoriesvinenes liv fokuserede vi på perioden forud for optagelse af dyr i forsøg. Vi forbedrede tjeklisten under udviklingen. Ved at bruge tjeklisten blev hver enkelt gris fremskridt dokumenteret. Dette hjælper viceværterne, så de forbliver fokuseret på de handlinger, der er nødvendige for at socialisere dyrene og begrænse dyrets stress- og angstniveau. I denne fase bliver grisene rolige og klar til at påbegynde yderligere klikkertræning for yderligere at begrænse stress i forsøgsperioden. Svinene vil let tillade, at der indsamles grundlæggende udfaldsforanstaltninger uden sedation eller fiksering.

Protokollen er opdelt i to. Først overgangsfasen, der begynder, når grisene ankommer til forskningsfaciliteten. Introduktion af godbidder og gradvist tættere kontakt til viceværterne er de første skridt. Derefter introducerer viceværten handlinger for at kunne røre ved hoved og bag, for at efterligne f.eks. at manipulere øret til at tage en blodprøve eller bagpå for at opnå en rektal temperatur. Et stærkt fundament er etableret i forholdet mellem dyr og vicevært, og dette minimerer hurtigt den stress, som grisene udtrykker efter ankomsten. For det andet begynder den positive forstærkningstræning at lære dyret, hvordan man udfører mere komplekse opgaver uden at blive stresset. En klikker introduceres som en sekundær forstærker.

Tid, struktur, uddannelse og grundig kommunikation synes at være de vigtigste kriterier for at få succes med anvendelsen af denne protokol. Ud over at have rolige og overensstemmende grise rapporterer viceværterne, at de nyder det fokus, de får lov til at give hvert enkelt svin, hvilket øger deres samlede arbejdsglæde. At have viceværter med et stærkt engagement og fokus på hvert svins overgangsfremskridt og velfærd styrker desuden afdelingens Plejekultur.

Introduction

Principperne i 3Rs (Udskiftning, reduktion og raffinement), som Russell og Burch drøftede i 1959, danner dagens grundlag for høje etiske standarder for brugen af dyr til forsøgsformål. I biomedicinske forskningsfaciliteter, der er involveret i prækliniske laboratoriedyreforsøg, skal der lægges stor vægt på raffinementsprincippet. "Raffinement betyder ethvert fald i forekomsten eller sværhedsgraden af umenneskelige forsøg, der anvendes på de dyr, der stadig skal anvendes"1.

I en nutidig definition hedder det endvidere, at forfinelse "fremmer forskning i dyrevelfærd ved at udnytte de nyeste in vivo-teknologier og ved at forbedre forståelsen af velfærdens indvirkning på de videnskabelige resultater"2. Dette indebærer, at ikke blot nutidens raffinementsinitiativer er vigtige for dyrets velfærd i sig selv, men at de også er vigtige for forskningskvaliteten, da videnskabelige resultater vil drage fordel af disse initiativer 3.

Et raffinement initiativ til at overveje, er at socialisere og uddanne forsøgsdyr. De kan trænes til at udføre en bestemt opgave, f.eks. Nogle arter kan være mere naturligt indstillet på uddannelse end andre, og dette påvirker traditionen for uddannelse af laboratoriedyrarter. Traditionelt har træning af hunde været udført i århundreder, f.eks. for at bruge hunden i jagt. Disse historiske traditioner har helt sikkert gjort uddannelsen af hunde i den biomedicinske forskning indstilling mere ligetil. Sammen med ikke-menneskelige primater er træning af laboratoriehunde blevet diskuteret og gennemført i temmelig lang tid4,5.

Fælles for begge disse arter er, at de rangerer højt på den "socio-zoologiske skala". Denne skala rangerer dyr efter deres plads og brug i det menneskelige samfund 6. Ranking høj også bærer med sig en stor offentlig efterspørgsel efter at behandle dyrene så humant som muligt og begrænse deres stress og angst niveau. Gnavere, i modsætning til hunde og ikke-menneskelige primater, placeres i den nederste ende af den socio-zoologiske skala. De har ikke fået tilsvarende offentlig opmærksomhed og omsorg. Historisk set er de blevet behandlet mindre godt - formentlig også på grund af deres evne til at sprede livstruende sygdom. I løbet af de sidste par år er uddannelsen af gnavere imidlertid blevet gennemført i prækliniske forskningsmiljøer, og heraf er relaterede videnskabelige fordele ikke gået ubemærket hen. Både rotter og mus er interessant ganske let trænet, og træningen begrænser også deres stressrespons og styrker dermed videnskabelige resultater7,8.

Rapportering om, hvordan man socialisere og uddanne svin i et laboratorium dyr indstilling er til vores viden knappe9. På den socio-zoologiske skala placeres grise mellem hunde og gnavere. Vi anerkender først og fremmest arten som en fødevareressource, men ikke desto mindre anvendes et ganske stort antal svin også i biomedicinsk forskning. Alene i EU blev ca. 75 000 svin brugt årligt til videnskabelige formål i 2015-2017 10. Dette antal omfatter både gårdsvin og miniature grise. Der er et stigende fokus på raffinering af disse dyrs liv ved at uddanne sig som en foranstaltning til at overholde 3R'erne. Både gårdsvin og miniaturegrise kan faktisk trænes 11,12, men deres udgangspunkt med hensyn til socialisering varierer. Miniature grise opdrættes til forskning og socialiseres i deres tidlige levetid. De opdrættes for at have et roligt temperament. Gårdsvin opdrættes til forbrug og ofte slet ikke socialiseres. Slagtesvin til kødproduktion i Danmark er typisk anbragt i grupper med høj densitet på 15-25 grise, hvor de skal konkurrere om at opnå en position i besætningshierarkiet. Deres temperament afspejler denne evne. Ofte er de anbragt i stabile faciliteter med et delvist dømt gulv for at begrænse arbejdsbyrden ved at mucking ud. For at optimere vægtøgning fodres de ad libitum gennem automatiserede mad- og vandleveringssystemer. Derfor er deres kontakt med landarbejdere begrænset, og de vil blive stressede, når de håndteres. Dette giver visse udfordringer, når dyrene overføres til et forskningsinstitut. Her spiller dyrevelfærd, opdræt og 3R'er en nøglerolle13,14. Fra et forskningsperspektiv er hvert enkelt dyr vigtigt for at opnå de bedst mulige forskningsresultater. Dyrenes velfærd er også vigtig for at sikre en lav variation mellem dyr med hensyn til stress, angst og frygt. Af disse grunde er det vigtigt at være opmærksom på overgangen fra et "besætningsdyr" til et "individ". Ved ankomsten kommer grisene ind i et nyt miljø med nye dufte, ny mad, daglig kontakt med dyre viceværter og ofte også nye pennekammerater. For et gris kan skiftet være meget stressende, og betydningen af en akklimatiseringsperiode på flere dage anerkendes i laboratoriedyrvidenskab15.

Ved at strukturere akklimatiseringsperioden har vi skabt det, vi kalder en "overgangsfase" ved hjælp af en struktureret trinvis tjekliste. Tjeklisten sikrer, at hvert svin får tilstrækkelig viceværtskontakt og lærer at tillade grundlæggende håndtering til undersøgelse og prøveindsamling uden at blive stresset. Der kan derefter udføres kontinuerligt arbejde med at uddanne svinene ved hjælp af positiv forstærkningstræning rettet mod hvert enkelt forskningsprojekt16,17. En klikker bruges til at signalere en fødevare belønning, når den ønskede handling udføres. Ved at kombinere trinene fra overgangsfasen med yderligere klikkertræning af grisene giver dyrene en glat afregning på forskningsfaciliteten. De bliver rolige og nemme at håndtere og kan med lille indsats lære at stå stille for f.eks. blodprøvesamling. Ved brug af denne type håndteringsprotokol erstattes gammeldags teknikker som sedation af dyrene eller snarer. For at sikre, at alle grise håndteres tilstrækkeligt, udfyldes en tjekliste.

Det bliver almindeligt accepteret, at dyr faktisk føler positive følelser, og derfor bør fokus, når de arbejder med dyrene, ikke kun være på fjernelse af negative følelser 18. Træningssessionen med viceværten er et eksempel på en positiv følelsesmæssig oplevelse. Det er ganske behageligt for grisen, da den modtager godbidder og opmærksomhed. Udover fordelen ved at reducere håndteringsstress og frygtrelateret adfærd på anlægget giver træning af dyrene mulighed for at give dyrene positive følelsesmæssige oplevelser. Tilføjelsen af positive erfaringer kan modvirke nogle af de negative erfaringer , som forsøgsdyr støder på i forbindelse med udførte forsøg , og vil dermed yderligere øge dyrevelfærden 19,20.

Mens grisene åbenbart nyder træningssessionerne, giver sessionerne samtidig viceværten mulighed for at styrke båndet til hvert enkelt svin. At være en dyr vicevært, der udfører smertefulde handlinger, såsom injektioner af dyrene, er en del af jobbet. Men at være i stand til at træne dyrene og gøre disse handlinger til positive oplevelser er givende i sig selv. Det øger viceværternes engagement og spiller en central rolle i styrkelsen af afdelingens plejekultur21,22,23.

Svinene blev opstaldet i henhold til institutionens dyrevelfærdspolitik, som henviser til national lovgivning om dyreforsøg, boliger og husdyrhold. Protokollen kan anvendes på fravænnede grise i alle aldre. Til udvikling af overgangschecklisten (figur 1) blev der anvendt i alt 40 krydsningssvin af hundyr (Dansk Landrace-Yorkshire-Duroc), der vejer 35-80 kg (tabel 1). Grisene blev tildelt en gruppe, der var afhængig af deres ankomsttid. Grisene blev anbragt i forskningsstalden i perioden januar - september 2020. Alle husdyr opdrættes på en traditionel sogård og flyttes til en samarbejdsgård, når de vejer ca. 15 kg. Mindst to uger før optagelse i overlevelsesundersøgelser transporteres grisene til universitetets forskningsstald. I løbet af de første to uger sker overgangen fra husdyr til forskningsdyr. Protokollen består af ikke-skadelige og positive foranstaltninger og kan derfor straks iværksættes som led i akklimatiseringsperioden.

Grisene blev opstaldet en efter en i kuglepenne på 3,4 - 6,8 m2 på faste betongulve og har adgang til vand via en automatisk vandforsyning. Der er et fodertrug til hvert svin, og mindst en del af adskillelsen til de nærliggende penne tillader snudekontakt. Når svin er planlagt til at modtage kirurgiske indgreb eller har implanteret udstyr, de er opstaldet alene for at undgå pen hjælpere slikke og bide i sår og trække implantater ud. Strøelsesmaterialet er halm, og dyrene beriges yderligere med hø og forskellige aktivitetslegetøj, f.eks. reb, bolde, spande, tyggepinde lavet af plast (Figur 2).

Dyrene kommer fra en besætning, der indgår i det nationale sundhedsovervågningsprogram for husdyr, hvilket betyder, at de screenes for syv patogener24, der kan påvirke svin i produktionsmiljøer. Halvårlige stikprøver udføres for forskningsbesætningen baseret på FELASA-anbefalingerne25,26, ud over prøver fra svin, der berettiger diagnostik på grund af uventede forskningsresultater. Nogle af de svin, der blev brugt til dette projekt, var seropositive for svin reproduktivt og respiratorisk syndrom; ingen af svinene udviste imidlertid kliniske symptomer svarende til infektion. Alle prøver, der blev evalueret ved hjælp af polymerasekædereaktion, var negative, hvilket bekræftede, at grisene var i sund tilstand.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

De svin, der blev brugt til at validere protokollen, var en del af undersøgelser godkendt af Dyreforsøgsrådet - en national statslig institution, der evaluerer og godkender alle dyreforsøg i Danmark. Rådet foretager den etiske gennemgang svarende til en IACUC.

1. Ankomst til forskningsfaciliteten

  1. Vask først grisene i et udpeget område for at muliggøre en grundig visuel inspektion. Brug en udelukkelsesliste til at udelukke svin med sår, ørebid, bylder, lameness osv., så kun dyr, der ser klinisk sunde ud, er tilladt i anlægget.
  2. Efter vask sorteres grisene i grupper efter farvemærker. Farvemærkerne angiver, hvilke grise der har været pennekammerater hos leverandøren. Dette er vigtigt, da grise vil kæmpe for at etablere et hierarki, når de introduceres til nye pennekammerater. Holde dem sorteret i grupper sammen med svin, de allerede er bekendt med begrænser denne kamp betydeligt.
  3. Lad grisene være uforstyrret (undtagen når de fodres om eftermiddagen) resten af ankomstdagen, da de kan være ret stressede efter transport.

2. Første del: Overgangsfasen (anslået tid 4-6 dage)

BEMÆRK: Grisene bliver i deres hjempen under de aktiviteter, der udføres i overgangsfasen. Vi bruger et halvt æble til hver behandlingssession. Udviklingen for hvert enkelt svin scores i overgangsfasens progressionstjekliste (figur 1 og supplerende fil 1).

  1. På de to på hinanden følgende dage efter ankomsten skal du introducere godbidderne.
    1. Kaste behandler et par ad gangen (halv æbletotal) i pennen to gange dagligt for at give grisene mulighed for at søge efter godbidderne alene og stå stille lige uden for pennen. Bortset fra at blive fortrolig med godbidder, er målet for dyret at forbinde behandlingen positivt med tilstedeværelsen af en vicevært.
  2. På dag tre og på hinanden følgende dage introduceres at gøre grisen fortrolig med "håndtering af en vicevært". Indtast pennen under fodring.
    1. Sæt dig ned på armslængde fra grisen, mens den spiser (Figur 3). Strækker roligt en hånd mod grisen for at røre ryggen. Berøringen skal være mere end to sekunder for at tælle som vellykket. Hvis grisen bakker væk fra maden, skal du trække hånden langsomt tilbage.
    2. Vent, indtil dyret begynder at spise og udføre handlingen igen. Hvis dyret bakker væk fra maden igen, skal du stoppe med at forsøge at røre ved det, men forblive inde i pennen ved siden af truget (2-3 minutter i alt til sessionen).
  3. Gå videre i håndteringsproceduren, når grisen accepterer at blive rørt på ryggen, mens den spiser. Flyt nu hånden rundt på bagsiden i begge retninger af hovedet og halen.
    1. Rør ved hoved og ører, hvis grisen accepterer det. Hvis grisen på noget tidspunkt bakker væk fra en handling, skal du stoppe handlingen, men forblive inde i pennen i den resterende tid (2-3 minutter i alt for sessionen). Øret er vigtigt, da det muliggør blodprøvetagning fra et intravenøst kateter i øret.
    2. Rejs dig langsomt for at kunne røre ved haleregionen, som er det andet vigtige område. At stå og bevæge sig rundt er mere skræmmende for grisen, hvorfor dette trin scores uafhængigt. Når grisen accepterer at have området rørt og halen manipuleret, kan en rektal temperatur tages for at understøtte de fleste forskningsprotokoller.
  4. For yderligere at styrke båndet mellem vicevært og dyr ind i pennen i løbet af to sessioner bortset fra fodring gange. Tilbyd svine godbidder (en skive ad gangen) i løbet af to sessioner (2-3 minutter hver), mens du sidder i et hjørne inde i pennen. I første omgang skal du give godbidderne fra en udstrakt arm, men mindske afstanden gradvist, så grisen skal komme tættere på for at få sin belønning.
  5. Den sidste fase af overgangsfasen er at kunne røre grisen i de specifikke områder af kroppen og kun bruge nogle få godbidder til at gøre det. Indtast pennen, mens en anden vicevært står uden for pennen og tilbyder en godbid eller to til grisen. Beløn grisen for at være rolig og tillade berøring som beskrevet og samtidig være i stand til at holde alle fire hoveder på jorden (ikke hoppe op på hegnet af pennen).

3. Anden del: Påbegyndelse af kliktræning

BEMÆRK: Efter overgangsfasen er dyrene klar til at starte klikkertræningen. Det anbefales, at træningen udføres i et udpeget område, da det hjælper grisen med at erkende, at et træningspas er ved at begynde. Flere korte sessioner i løbet af dagen er bedre end en længere session.

  1. Tag en gris ad gangen uden for hjemmepennen og ind i det udpegede træningsområde. Hvis det anvendte område er nyt for grisen, skal de første sessioner være uden træning og strengt sonderende med et par godbidder i løbet af ca. 5-7 minutters udforskning pr. Gris.
  2. Introducer klikkeren sidder eller står med godbidder uden for rækkevidde af grisen. Klik, når grisen viser interesse, og giv straks en godbid. Gør dette hurtigt efter hinanden, mens grisen opretholder interessen. Hvis grisen mister interessen, skal du sætte klik-og-godbidn på pause, indtil grisen kommer i kontakt igen. Denne session bør ikke være længere end 10 minutter.
  3. Grisen vil forstå klikket hurtigt, men det er vigtigt at gøre sammenhængen mellem klik og behandle meget stærk. Gentag trinnet et par sessioner i træk for at gøre tilknytningen mellem klik og behandl stærk. Test, om grisen forbinder klikket med en godbid ved at klikke en gang og ikke følge dette med en godbid og overvåge grisens opførsel nøje. Hvis grisen ser sig ivrigt forventer godbid, er træningen færdig, hvis ikke udføre et par ekstra sessioner.
  4. Når klikket er kendt af grisen, skal du introducere målpinden. En målpind er en pind med et markeret område i den ene ende. Hold målet ende i højden af snuden. På et tidspunkt vil grisen røre det af nysgerrighed. Klik i det øjeblik, at grisen rører målet og giver en godbid.
  5. Præsenter målet igen med det samme, og hvis rørt klik igen og give en godbid. Fortsæt måltræningen, indtil grisen forstår, at den vil blive belønnet for at røre ved målet. Flyt målet gradvist længere væk, så grisen skal bevæge sig længere for at komme til målet.
  6. Når grisen følger målet, når den flyttes rundt, tilføjer yderligere udfordringer ved at sætte genstande ind i træningsområdet, så grisen skal koncentrere sig hårdere om målpinden for at få sine belønninger.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Anvendelse af overgangsfasen som beskrevet i protokollens første del giver mulighed for en gnidningsløs indførelse af landbrugssvin på forskningsfaciliteten. At have rolige grise til at arbejde med letter daglige gøremål og gør det muligt at udføre mindre procedurer og prøvetagning uden bedøvelse eller fiksering.

For at følge svinenes fremskridt i overgangsfasen blev der udarbejdet en tjekliste (tjekliste 1) for at markere, hvornår de enkelte svin når definerede trin i deres overgang. Grisene er planlagt til at deltage i forskningsprojekter inden for to uger efter ankomsten, og det samlede antal dage blev valgt for at vise overgangens succes.

På grundlag af tjekliste 1 er overgangsfasen på 20 svin blevet fulgt for at kontrollere, at det er muligt at overføre svin fra husdyr til forskningssvin inden for to uger (figur 4). Alle svin udfyldte listen inden for 12 dage, hvilket viser, at den fastsatte tidsramme var tilstrækkelig.

Tjekliste 1 blev ændret på baggrund af de første erfaringer. Der blev udarbejdet en ny streng tjekliste (Tjekliste 2). For at forbedre og standardisere overgangen yderligere øgede den større revision antallet af daglige sessioner og begrænsede den tid, der blev brugt pr. session. En sammenligning af de to tjeklister viser, at svin, der blev skiftet ved hjælp af Tjekliste 2, havde lignende progression i de første overgangsdage, mens de senere trin blev nået hurtigere. En sammenligning mellem brugen af tjekliste 1 og tjekliste 2 kan ses i figur 5.

Efter afslutningen af overgangsfasen vil dyrene tillade grundlæggende resultatforanstaltninger som at tage temperaturen og inspektionen af kirurgiske sår. Når en gris (hun) er blevet skiftet til at tillade berøring af haleområdet, kan der indsamles en urinprøve ved hjælp af en stomipose placeret omkring de ydre kønsorganer, men under anus (Figur 6).

Et andet eksempel på et dataresultat, der kan indsamles, er en blodprøve. På vores anlæg placerer vi ofte et venekateter i en øreåre under operationen. Efter genopretningen kan kateteret bruges til at administrere medicin for at reducere antallet af intramuskulære injektioner, tage flere blodprøver for at støtte projektet og evaluere grisens tilbagevenden til normal fysiologi (Figur 7).

Fra overgangsfasen vil klikkertræningen bygge videre på overgangsfasen for at give yderligere fordele under håndteringen og for at opnå resultatdata. Træning af grisene til at følge en målpind vil gøre det muligt foropsynsmanden at flytte grisen f.eks. For et projekts skyld blev svinene uddannet til at stå stille, mens medicinen blev givet i øjnene (figur 10).

Når du starter klikkertræningen, bliver det tydeligt, at hvert svin er unikt, og de reagerer forskelligt på træningen. Under træningen anerkendes dette, og træningssessioner imødekommes i overensstemmelse hermed. Nogle grise har brug for to eller tre gange så mange træningssessioner for at lære den samme opgave, hvilket kan være problematisk, hvis visse opgaver skal læres på bestemte tidspunkter for at støtte forskningsprojektet.

Dyredata Tjekliste 1 (n=20) Opdateret tjekliste (n=20)
Art Tamsvin (Sus scrofa domesticus) Tamsvin (Sus scrofa domesticus)
Race (Dansk Landrace x Yorkshire) x Duroc (Dansk Landrace x Yorkshire) x Duroc
Køn Kvindelig Kvindelig
Vægt 35-80 kg (gennemsnit 47,5 kg) 40-80 kg (gennemsnit 62,5 kg)
Alder 10-22 uger 10-22 uger

Tabel 1: De svins grundlæggende karakteristika, der anvendes til at evaluere tjeklisterne.

Figure 1
Figur 1: Tjekliste for overgangsfasen. Som illustreret finder flere af aktiviteterne sted samme dag, men med forskellige tidsintervaller. Trin 3-5 finder sted under fodring, mens trin 1-2 og 6-7 finder sted på definerede tidspunkter i løbet af dagen. Bemærk, at hver session skal udføres i den periode, der er angivet øverst på tjeklisten, men det tager kun ca. 2 minutter at udføre pr. gris. De nedtonede bokse angiver, at opgaven ikke skal udføres. Den fulde tjekliste findes i supplerende fil 1. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: Noget af den berigelse, der anvendes i afdelingen Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3: Illustration af viceværtens position under trin 2.2 og 2.3 i protokollen. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4: Tidslinje for overgangsfasen ved hjælp af tjekliste 1. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 5
Figur 5: Progression af overgangsfasen. En scatterplot, der viser udviklingen i overgangsfasen ved hjælp af tjekliste 1 ( Equation 2 ) sammenlignet med tjekliste 2 (Ο). Hvert område svarer til observationen for et gris. Middelværdi og SD angives af fejllinjerne. Y-aksen er antallet af dage. På x-aksen henvises trinnene til følgende: 1; Æbler fra hånden. 2; Rør grisen under fodring. 3; Rør ved bag- og halen under fodring. 4; Rør ved bag- og halen, mens du giver godbidder. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 6
Figur 6: Urinprøveopsamling via stomipose placeret omkring yderdele under fodring. Grisen forbliver rolig under proceduren og tager ingen meddelelse om stomiposen. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 7
Figur 7: Intravenøs dosering under fodring efter overgangsfasen. Viceværten er i stand til at sidde tæt på dyret og fokusere på at tilføre medicinen korrekt. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 8
Figur 8: At træde ind på vægten ved hjælp af målpinden. Grisen er ivrig efter at følge målpinden på grund af den positive forstærkningstræning. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 9
Figur 9: Følgende målpind i transportkassen. Denne procedure er nyttig, hvis grisen skal transporteres til f.eks. et billedbehandlingsanlæg. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 10
Figur 10: Svin, der er uddannet til at placere hovedet i en holder og stå stille, så medicin kan gives i øjnene uden sedation. Når medicinen er givet, hviler grisen hovedet på holderen, og der kan udføres en visuel øjeninspektion. Klik her for at se en større version af dette tal.

Supplerende sagsakter 1. Klik her for at hente denne fil. Den fulde progressionstjekliste for overgangsfasen, der er klar til udskrivning. Bemærk, at en ændring i feltet Modtagelsesdato påvirker datoerne i arket.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Implementeringen af en protokol, der omfatter første del, en overgangsfase tjekliste og anden del, en fortløbende klikker træningsprogram er en bekræftet succes. Indførelse og anvendelse af en detaljeret tjekliste har været en måde at forfine indførelsen af svin på forskningsfaciliteten. Den strukturerede overgangsfase skaber desuden et bedre fundament for at træne grisene, inden de inddrages i forskningsprojekter. Det har været en positiv overraskelse at bemærke, at viceværternes engagement i arbejdet øges, og at de positive følelser, som grisene oplever, afspejles i deres daglige adfærd.

Ankomsten af nye grise og den glatte overgang til forskningssvin har længe været et fokusområde, men det har været vanskeligt at indføre ændringer. For at skabe et overblik over arbejdet og fordelene blev det besluttet at bruge en tjekliste til at overvåge effektiviteten af de prioriterede trin. I Tjekliste 1 var trinnene baseret på handlinger, der forventedes at have størst indflydelse på overgangen. Overgangen på 20 grise blev scoret og evalueret ved hjælp af Tjekliste 1. Derefter blev listen justeret for at eliminere de stødte problemer. Disse vedrørte hovedsagelig misforståelser og inkonsekvent rapportering. Et kritisk skridt var fortolkningen af hvert trin, og hvilke foranstaltninger det involverede skridt involverede. Derfor blev beskrivelsen af hvert trin udarbejdet, og tjeklisten blev ændret for at være mere intuitiv. Et skridt blev fjernet for at forenkle sondringen mellem succes og fiasko, når man rørte grisen. For at gøre det klart, om trinnet blev udført eller ej, blev der tilføjet et afkrydsningsfelt for at angive, om trinnet blev udført ( Equation 1 ) ud over en boks, der angiver, om grisen udførte handlingen (+) eller nægtede at udføre handlingen (÷). For at understøtte ændringerne blev der afsat ekstra tid til at træne brugen af tjekliste 2. Denne drøftelse fandt sted i grupper med det formål at drøfte hvert trin og nå til enighed om succeskriterierne. I forbindelse med den praktiske gennemførelse blev der rejst vigtige spørgsmål. For eksempel, når grisene er vant til viceværter og godbidder, kan de være meget påtrængende, hvilket kan være skræmmende og endda farligt for viceværterne. Som en sidste ændring blev antallet af sessioner med hvert svin øget, mens den tid, der blev brugt på hver session, blev reduceret.

For at evaluere Tjekliste 2 blev der inkluderet 20 svin. Dataene for trin 4 mangler for tre grise på grund af fejlkommunikation mellem dyrlæge og vicevært og understreger behovet for kommunikation. Den tid, der bruges dagligt, anslås at være den samme, men grisene afslutter overgangsfasen på færre dage. Efter at have defineret visse tidspunkter i løbet af dagen, hvor de trin, der skulle udføres, krævede en ændring i nogle daglige rutiner. I kombination med den samlede tid, der er nødvendig for at forberede og udføre trinene, har dette været den største begrænsning i implementeringen. Tjeklisterne indeholder 7 trin hver, men på grund af ændringen af listen reduceres sammenligningen i figur 3 til fire sammenlignelige trin. Implementering af en grundig struktur i overgangsfasen skaber opmærksomhed og gør raffinementsinitiativet til en prioritet i en travl forskningsfacilitet.

Gennemførelsen af en struktureret tjekliste har gjort det muligt at vurdere variationen mellem de enkelte svin. Det var interessant at bemærke, at for nogle grise var antallet af dage, indtil de forstod behandlingen, ofte højere sammenlignet med færdiggørelsen af trinene relateret til berøring af viceværten. En anden interessant observation var en ret pludselig ændring i viljen til at blive rørt. En session, grisen ville bakke væk med det samme, og på den næste session kun et par timer senere grisen ville give mulighed for at røre i lange perioder (mere end et minut ad gangen).

For yderligere at forberede svin til forskningsprojekter påbegyndes positiv forstærkningstræning efter overgangsfasen. Et kliktræningsprogram anbefales. Det giver mulighed for flere viceværter i skift for at deltage i træningen af dyrene. Brug af klikkeren letter skiftet mellem viceværter, fordi belønningssignalet forbliver det samme. Når klikkertræningen påbegyndes, bliver det tydeligt, at hvert svin er unikt og reagerer forskelligt på træningen. Inden for et par sessioner er alle dyr dog ivrige efter at deltage i træningssessionerne og fuldt ud nyde den tid, der tilbringes med viceværten. Klikkertræning grisene gør det muligt at udføre specifikke opgaver i forbindelse med forskningsprojekter uden brug af magt. Det reducerer også den variation mellem dyr, der ses i nogle projekter, f.eks. Det kan også være til stor hjælp i de daglige gøremål, f.eks. når grisen flyttes inden for forskningsfaciliteten eller vejes. Et kritisk skridt i klikkertræningen er tillidsniveauet mellem gris og vicevært, når klikkeren introduceres. Grisen skal stole på viceværten, da den skal komme tæt på, men forblive fokuseret på opgaven i stedet for viceværten. Et andet kritisk skridt er valget af behandling. Dyret skal opfatte det som en belønning. Indimellem støder vi på et gris, der ikke finder æbler velsmagende, og vi bytter derefter æblet med f.eks. et stykke dato eller sveske. Det er vigtigt at overveje risikoen ved at arbejde med store grise, især når de er begejstrede i træningsmiljøer. De har en kraftig bid, og de kan hoppe op i et forsøg på at nå godbidder på uventede tidspunkter. For at modvirke disse farer, overveje at bruge målet stick til direkte opmærksomhed væk fra træneren, holde godbidder klart uden for rækkevidde, arbejde i korte sessioner, og ikke løber tør for godbidder.

Arbejdet med den fokuserede overgang og træning af grise har medført en øget entusiasme fra viceværtens personale. Uddannelse inden for positiv styrkelse har været en prioritet og har givet anledning til, at viceværterne oplever et stærkere engagement i forskningsprojekterne. Viceværternes inddragelse i den praktiske planlægning af nye projekter i dialog med forskeren og veterinærpersonalet gør det muligt for viceværterne at komme med kvalificerede forslag til, hvordan uddannelse kan understøtte forskningsresultaterne og dyrevelfærden. Indsamlingen af flere data fra hvert svin uden at forårsage skade er en af hjørnestenene i 3R'erne. Ugentlige møder med fokus på omstilling og træning har øget fokus på hvert enkelt svin og styrket afdelingens Kultur af Omsorg. At se grisene, når de er ved at starte et træningspas, er givende i sig selv, og adfærden mere end antyder, at grisene nyder sessionerne. Når du planlægger træning af grise til specifikke projekter, skal du huske på, at grisene kommer ind i en tilstand af spænding, når de bliver fortrolige med træningsrutinerne. Idéer til at modvirke dette omfatter; Hvis det er muligt, må du ikke træne, hvor der skal udtages prøver. Så hvis du planlægger at gøre blodprøver i hjemmet pen, så prøv at gøre uddannelsen et andet sted. Grisene vil kende deres daglige rutine, så planlægger at tage prøver på tidspunkter, hvor træning normalt ikke udføres, hvis det er muligt. Når træningen skal være der, hvor prøverne skal indsamles, skal grisen udforske området i et bestemt antal minutter hver gang, før du begynder trænings- eller dataindsamlingsprotokollen.

Det har været et generelt positivt initiativ at placere en struktur i vores overgangsfase. En reduktion i grisenes stress kort efter ankomsten og en hurtig overgang til at have grise, der nyder viceværternes selskab i stedet for at suse om stierne, er indlysende. Vi har oplevet en vending i personalet fra et synspunkt, hvor de kun så ekstra arbejde, til det punkt, hvor de ser fordelene ved at skifte grisene ved hjælp af tjeklisten. Protokollen har et enormt anvendelsespotentiale og kan anvendes som et vigtigt redskab i næsten alle opsætninger, der involverer forskningssvin. Vi bruger den nu til at overgå både gårdsvin og minipigs og sigter mod at implementere klikkertræningen yderligere i projekter relateret til f.eks. hjerte-kar-videnskab, neurovidenskab og oftalmologi. Den generelle holdning og Kultur care i afdelingen er blevet rejst, og der er et ønske og iver efter at drive disse nye erfaringer yderligere at fusionere forskning og dyrevelfærd løbende og anvende 3Rs.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingen oplysninger.

Acknowledgments

Beatrice Tscherning Olesen, Karoline Jakobsen, Tine Bjørnholt Gustafsen, Helena Céline Kjær Byriel og Kira Sonnichsen Graahede er anerkendt for deres store indsats, feedback og hjælp til at designe tjeklisten og bruge den i deres daglige arbejde. Medicinsk illustrator Ken Kragsfeldt er anerkendt for sin professionelle hjælp illustrerer figur 3.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Wrap, e-power, blå, 7,5cm E-vet A/S, Ole Rømers Vej 26 A, DK-6100 Haderslev 203165B Adhesive wrap used to wrap around the end of a stick to make a target stick. It is an advantage that it can be changed as it will get dirty quite quickly.
Apples Varius Uknown Used as treats
Klikker (Clicker) E-vet A/S, Ole Rømers Vej 26 A, DK-6100 Haderslev TX2289 Clicker used in training

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Burch, R. L., Russell, W. M. S. The principles of humane experimental technique. , (1959).
  2. The 3Rs. National Centre for the Replacement. , Available from: https://www.nc3rs.org.uk/the-3rs (2021).
  3. Gouveia, K., Hurst, J. L. Optimising reliability of mouse performance in behavioural testing: the major role of non-aversive handling. Scientific Reports. 7, (2017).
  4. Laule, G. E., Thurston, R. H., Alford, P. L., Bloomsmith, M. A. Training to reliably obtain blood and urine samples from a diabetic chimpanzee (Pan troglodytes). Zoo Biology. 15 (6), 587-591 (1996).
  5. Mills, D., Ledger, R. The effects of oral selegiline hydrochloride on learning and training in the dog: A psychobiological interpretation. Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry. 25 (8), 1597-1613 (2001).
  6. Arluke, A., Sanders, C. R. Regarding Animals. , Temple University Press. (1996).
  7. Leidinger, C., Herrmann, F., Thone-Reineke, C., Baumgart, N., Baumgart, J. Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice. Journal of Visualized Experiments. (121), e55415 (2017).
  8. Leidinger, C. S., Kaiser, N., Baumgart, N., Baumgart, J. Using Clicker Training and Social Observation to Teach Rats to Voluntarily Change Cages. Journal of Visualized Experiments. (140), e58511 (2018).
  9. Sorensen, D. B. Never wrestle with a pig. Lab Animal. 44 (2), 159-161 (2010).
  10. 2019 report on the statistics on the use of animals for scientific purposes in the Member States of the European Union in 2015-2017. , Available from: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:52020DC0016&from=EN (2020).
  11. Louise, L. C. Target training pigs within an isolation unit (a pilot study. Animal Technology and Welfare. 17 (1), 46-47 (2018).
  12. Ryden, A., et al. Nursing and training of pigs used in renal transplantation studies. Laboratory Animals. , (2019).
  13. Smith, A. C., Swindle, M. M. Preparation of swine for the laboratory. ILAR Journal. 47 (4), 358-363 (2006).
  14. Swindle, M. M., Smith, A. C. Swine in the Laboratory: Surgery, Anesthesia, Imaging, and Experimental Techniques, Third Edition. , CRC Press. Ch. 1 (2016).
  15. Obernier, J. A., Baldwin, R. L. Establishing an appropriate period of acclimatization following transportation of laboratory animals. ILAR Journal. 47 (4), 364-369 (2006).
  16. Kaiser, A. R., Johnson, A. K., Ross, J. W., Selsby, J. T., Stalder, K. J. Independent Study 490A: Positive Reinforcement Training Piglets to Stand in a Container and Follow a Human. Iowa State University Animal Industry Report. 11 (1), (2014).
  17. Sørensen, D. B., Dragsted, N., Glerup, P. Positive reinforcement training in large experimental animals. Altex. 28, 250 (2011).
  18. Lawrence, A. B., Vigors, B., Sandoe, P. What Is so Positive about Positive Animal Welfare?-A Critical Review of the Literature. Animals. 9 (10), (2019).
  19. Jirkof, P., Rudeck, J., Lewejohann, L. Assessing Affective State in Laboratory Rodents to Promote Animal Welfare-What Is the Progress in Applied Refinement Research. Animals. 9 (12), Basel. (2019).
  20. Herskin, M. S., Bundgaard, C. J., Ottesen, J. L., Sørensen, D. B., Marchant-Forde, J. N. Animal-centric care and management. Sørensen, D. B., Cloutier, S., Gaskill, B. N. , CRC Press. Ch. 13 173-186 (2020).
  21. Network, T.T.C.o.C. What is a Culture of Care. , Available from: https://norecopa.no/more-resources/culture-of-care (2020).
  22. Bertelsen, T. H. in . eds Dorte Bratbo Sørensen. Animal-centric care and management. Sørensen, D. B., Cloutier, S., Gaskill, B. N. , CRC Press. Ch. 2 15-29 (2020).
  23. Weichbrod, R. H., Thompson, G. A., Norton, J. N. Management of Animal Care and Use Programs in Research, Education, and Testing. 2 edn. , CRC Press. (2017).
  24. SPF-DANARK. SPF status designations. SPF-DANARK. , (2021).
  25. Berset Convenor, F., et al. Federation of European Laboratory Animal Science Associations recommendations of best practices for the health management of ruminants and pigs used for scientific and educational purposes. Lab Animal. , (2020).
  26. Rehbinder, C., et al. FELASA recommendations for the health monitoring of breeding colonies and experimental units of cats, dogs and pigs. Report of the Federation of European Laboratory Animal Science Associations (FELASA) Working Group on Animal Health. Lab Animal. 32 (1), 1-17 (1998).

Tags

Adfærd Svin Svin 3Rs Raffinement Uddannelse Socialisering Habituation Akklimatisering
Overgang af landbrugssvin til forskningssvin ved hjælp af en udpeget tjekliste efterfulgt af indledning af kliktræning - et raffinementsinitiativ
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Thomsen, A. F., Kousholt, B. S.More

Thomsen, A. F., Kousholt, B. S. Transition of Farm Pigs to Research Pigs using a Designated Checklist followed by Initiation of Clicker Training - a Refinement Initiative. J. Vis. Exp. (174), e62099, doi:10.3791/62099 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter