Summary
עידון של מחקרי חזירים מושגת על ידי הצגת רשימת פעולות לביצוע סטנדרטית ואימוני חיזוק חיוביים באמצעות קליק. עבודה זו תומכת באיסוף דגימות ובהתנהלות מטלות יומיות הקשורות לבעלי החיים.
Abstract
יישום יוזמות 3R הוא חשוב. כדי לחדד את חייהם של חזירי מעבדה, התמקדנו בפרק הזמן שלפני הכללת בעלי חיים בניסויים. שיפרנו את רשימת הפעולות לביצוע במהלך הפיתוח. באמצעות רשימת הפעולות לביצוע תועדו כל התקדמות של חזיר בנפרד. זה מסייע למטפלים כך שהם נשארים ממוקדים בפעולות הדרושות כדי להתרועע עם בעלי החיים ולהגביל את הלחץ והחרדה של החיה. במהלך שלב זה, החזירים להיות רגועים ומוכנים להתחיל אימון קליק נוסף כדי להגביל עוד יותר את הלחץ במהלך תקופת הניסוי. החזירים יאפשרו בקלות לאסוף אמצעי תוצאה בסיסיים ללא ירידה או קיבעון.
הפרוטוקול מחולק לשניים. ראשית שלב המעבר שמתחיל כשהחזירים מגיעים למתקן המחקר. היכרות עם פינוקים וקשר הדוק יותר בהדרגה עם המטפלים הם הצעדים הראשונים. לאחר מכן, המטפל מציג פעולות כדי להיות מסוגל לגעת בראש ובבן, כדי לחקות למשל מניפולציה האוזן לקחת דגימת דם או האחורי כדי לקבל טמפרטורה רקטלית. בסיס חזק מבוסס במערכת היחסים עם בעלי חיים וזה ממזער במהירות את הלחץ שהחזירים מביעים לאחר ההגעה. שנית, אימון החיזוק החיובי מתחיל ללמד את החיה כיצד לבצע משימות מורכבות יותר מבלי להילחץ. קליק מוצג כמחזק משני.
זמן, מבנה, חינוך ותקשורת יסודית נראים הקריטריונים החשובים ביותר כדי להצליח ביישום פרוטוקול זה. בנוסף לכך שיש חזירים רגועים וצייתנים, המטפלים מדווחים כי הם נהנים מההתמקדות שמותר להם לתת לכל חזיר בודד, מה שמוסיף לשביעות הרצון הכללית שלהם בעבודה. מחויבות חזקה של מטפלים עם מחויבות חזקה והתמקדות בהתקדמות המעבר וברווחתו של כל חזיר, מחזקת בנוסף את תרבות הטיפול של המחלקה.
Introduction
עקרונות ה-3Rs (החלפה, צמצום ועידון) שנדונו על ידי ראסל וברץ' בשנת 1959, מהווים את הבסיס של היום לסטנדרטים אתיים גבוהים בנוגע לשימוש בבעלי חיים למטרות ניסיוניות. במתקני מחקר ביו-רפואיים העוסקים במחקרים פרה-קליניים בבעלי חיים במעבדה, יש לדבוק בחשיבות רבה לעקרון הזיכוך. "עידון פירושו כל ירידה בשכיחות או בחומרה של הליכים לא אנושיים החלים על אותם בעלי חיים שעדיין יש להשתמש בהם"1.
הגדרה עכשווית קובעת גם כי עידון הוא "קידום מחקר לרווחת בעלי החיים על ידי ניצול הטכנולוגיות העדכניות ביותר ב- vivo ועל ידי שיפור ההבנה של ההשפעה של רווחה על תוצאות מדעיות"2. משמעות הדבר היא כי לא רק יוזמות עידון של היום חשוב לרווחת החיה כשלעצמה, אבל הם גם חשובים לאיכות המחקר כמו תוצאות מדעיות ייהנו מיוזמות אלה 3.
יוזמה אחת לעידון שיש לקחת בחשבון היא להתרועע ולאמן בעלי חיים ניסיוניים. הם עשויים להיות מאומנים לבצע משימה מסוימת למשל, לעלות על סולם או להתנהג בשלווה בזמן שדגימות דם נמשכות. מינים מסוימים עשויים להיות מסולקים באופן טבעי יותר לאימונים מאחרים וזה משפיע על המסורת לאימון מיני בעלי חיים במעבדה. באופן מסורתי, אימון כלבים נעשה במשך מאות שנים, למשל, על מנת להשתמש בכלב בציד. מסורות היסטוריות אלה בהחלט הפכו את אימון הכלבים בסביבת המחקר הביו-רפואי ליותר פשוטה. יחד עם קופים לא אנושיים, אימון של כלבי מעבדה כבר נדון ובוצע די הרבה זמן4,5.
המשותף לשני המינים הללו הוא שהם מדורגים גבוה על "סולם סוציו-זואולוגי". סולם זה מדרג בעלי חיים על פי מקומם ושימושם בחברה האנושית 6. דירוג גבוה גם נושא עימו דרישה ציבורית גדולה להתייחס לבעלי החיים בצורה הומאנית ככל האפשר ולהגביל את רמת הלחץ והחרדה שלהם. מכרסמים, בניגוד לכלבים ופרימטים לא אנושיים, ממוקמים בקצה התחתון של הסולם החברתי-זואולוגי. הם לא זכו לתשומת לב וטיפול ציבוריים מקבילים. מבחינה היסטורית הם טופלו פחות טוב - ככל הנראה גם בשל יכולתם להפיץ מחלות מסכנות חיים. עם זאת, במהלך השנים האחרונות ההכשרה של מכרסמים יושמה בהגדרות מחקר פרה-אקליניות, ויתרונות מדעיים הקשורים להלן לא נעלמו מעיניו. הן חולדות והן עכברים מאומנים די בקלות והאימונים גם מגבילים את תגובת הלחץ שלהם ובכך מחזקים את התוצאות המדעיות7,8.
דיווח על איך להתרועע ולאמן חזירים בסביבת חיות מעבדה הוא למיטב ידיעתנו נדיר9. בסולם החברתי-זואולוגי, חזירים ממוקמים בין כלבים ומכרסמים. אנו מכירים את המינים בעיקר כמשאב מזון, אך עם זאת מספר לא מבוטל של חזירים משמשים גם במחקר ביו-רפואי. באיחוד האירופי לבדו, כ -75,000 חזירים שימשו מדי שנה למטרות מדעיות בשנים 2015-2017 10. מספר זה כולל גם חזירי חווה וגם חזירים מיניאטוריים. יש התמקדות גוברת בשיפור חייהם של בעלי חיים אלה על ידי אימון כאמצעי כדי לעמוד ב-3Rs. חזירי חווה וחזירים מיניאטוריים אכן יכולים להיות מאומנים 11,12, אבל נקודת המוצא שלהם במונחים של סוציאליזציה משתנה. חזירים מיניאטוריים גדלים למחקר ומתרועבים במהלך תוחלת החיים המוקדמת שלהם. הם גדלו כדי להיות רגועים. חזירי חווה גדלים לצריכה ולעתים קרובות לא חברתיים בכלל. חזירי גימור לייצור בשר בדנמרק שוכנים בדרך כלל בקבוצות בצפיפות גבוהה של 15-25 חזירים שבהם הם צריכים להתחרות כדי להרוויח עמדה בהיררכיה של העדר. המזג שלהם משקף את היכולת הזו. לעתים קרובות, הם שוכנים במתקנים יציבים עם רצפה מיועדת חלקית כדי להגביל את עומס העבודה של רפש החוצה. כדי לייעל את העלייה במשקל, הם מוזנים ad libitum באמצעות מערכות אוטומטיות אספקת מזון ומים. לפיכך, הקשר שלהם עם עובדי החווה מוגבל והם יהיו לחוצים כאשר הם מטופלים. זה מציב אתגרים מסוימים כאשר בעלי החיים מועברים למתקן מחקר. כאן רווחת בעלי החיים, הבעלות וה-3Rs ממלאים תפקיד מפתח13,14. מנקודת מבט מחקרית, כל בעל חיים בודד חשוב כדי להשיג את תוצאות המחקר הטובות ביותר האפשריות. רווחתם של בעלי החיים חשובה גם כדי להבטיח שונות בין-חייתית נמוכה בכל הנוגע ללחץ, חרדה ופחד. מסיבות אלה חשוב לשים לב למעבר מ"חיית עדר " ל"יחיד ". עם ההגעה, החזירים נכנסים לסביבה חדשה עם ריחות חדשים, מזון חדש, מגע יומיומי עם מטפלים בבעלי חיים ולעתים קרובות גם בני זוג חדשים לעט. לחזיר, השינוי יכול להיות מלחיץ מאוד ואת החשיבות של תקופת התאקלמות של כמה ימים מוכר במדעי בעלי החייםבמעבדה 15.
על-ידי בניית תקופת ההתאקלמות, יצרנו את מה שאנו מכנים "שלב מעבר" באמצעות רשימת פעולות לביצוע מובנית שלב אחר שלב. רשימת הפעולות לביצוע מבטיחה כי כל חזיר מקבל מגע מטפל מספיק ולומד לאפשר טיפול בסיסי לבדיקה ואיסוף מדגם מבלי להיות לחוץ. לאחר מכן ניתן לבצע עבודה רציפה כדי לאמן את החזירים באמצעות אימון חיזוק חיובי המיועד לכל פרויקט מחקר ספציפי16,17. קליק משמש לאותת על תגמול מזון בעת ביצוע הפעולה הרצויה. שילוב השלבים משלב המעבר עם אימון קליקים נוסף של החזירים מעניק לבעלי החיים התיישבות חלקה במתקן המחקר. הם הופכים רגועים וקלים לטיפול ויכולים, עם מעט מאמץ, ללמוד לעמוד בשקט עבור למשל איסוף דגימת דם. על ידי שימוש בסוג זה של פרוטוקול טיפול, טכניקות מיושנות כגון הפחתת בעלי החיים או מלכודות מוחלפות. כדי לוודא שכל החזירים מטופלים מספיק רשימת פעולות לביצוע מתמלאת.
זה הופך להיות מקובל כי בעלי חיים אכן מרגישים רגשות חיוביים ולכן להתמקד בעבודה עם בעלי החיים לא צריך להיות רק על הסרת רגשות שליליים 18. האימון עם המטפל הוא דוגמה לחוויה רגשית חיובית. זה די מהנה עבור החזיר כפי שהוא מקבל פינוקים ותשומת לב. מלבד היתרון של הפחתת טיפול-מתח ופחד הקשורים התנהגויות במתקן, אימון בעלי החיים מספק הזדמנות לתת לבעלי החיים חוויות רגשיות חיוביות. הוספת חוויות חיוביות עשויה לנטרל חלק מהחוויות השליליות שבעלי חיים במעבדה נתקלים בהן ביחס לניסויים שבוצעו ובכך תגדיל עוד יותר את רווחת בעלי החיים 19,20.
בעוד החזירים נהנים ככל הנראה מהאימונים, המפגשים מציעים בו זמנית למשגיח הזדמנות לחזק את הקשר לכל חזיר בודד. להיות מטפל בבעלי חיים, ביצוע פעולות כואבות, כגון זריקות של בעלי החיים, הוא חלק מהעבודה. עם זאת, היכולת לאמן את בעלי החיים ולהפוך פעולות אלה לחוויות חיוביות היא מתגמלת בפני עצמה. היא מגבירה את המחויבות של המטפלים וממלאת תפקיד מרכזי בחיזוק תרבות הטיפול של המחלקה21,22,23.
החזירים שוכנו על פי מדיניות רווחת בעלי החיים של המכון, המתייחסת לחקיקה לאומית בנושא ניסויים בבעלי חיים, דיור וסוס. הפרוטוקול יכול להיות מיושם על חזירים נמות בכל גיל. לפיתוח רשימת הפעולות לביצוע של המעבר (איור 1) נעשה שימוש בסך הכל ב-40 חזירות חווה חוצות-גזע (דניתלנדרק-יורקשייר-דורוק) במשקל 35-80 ק"ג(טבלה 1). החזירים הוקצו לקבוצה התלויה בזמן הגעתם. החזירים שוכנו במתקן המחקר היציב בתקופה ינואר - ספטמבר 2020. כל חזירי החווה גדלים בחוות חזירים מסורתית ומועברים לחווה שיתופית כאשר הם שוקלים כ -15 ק"ג. לפחות שבועיים לפני ההכללה במחקרי הישרדות, החזירים מועברים למתקן המחקר היציב של האוניברסיטה. במהלך השבועיים הראשונים מתרחש המעבר מחזיר חווה לחיה מחקרית. הפרוטוקול מורכב מפעולות לא מזיקות וחיוביות ולכן ניתן ליזום אותו באופן מיידי כחלק מתקופת ההתאקלמות.
החזירים שוכנו בזה אחר זה במכלאות בגודל 3.4 - 6.8 מ'2 על רצפות בטון מוצק ויש להם גישה למים באמצעות אספקת מים אוטומטית. יש שוקת האכלה לכל חזיר ולפחות חלק אחד של ההפרדה למכלאות השכנות מאפשר מגע חוטם. כאשר חזירים מתוכננים לקבל התערבויות כירורגיות או להיות מושתל ציוד, הם שוכנים לבד כדי למנוע חברי עט מלקקים ונשיכות בפצעים ומשכו שתלים החוצה. חומר המצעים הוא קש ובעלי החיים מועשרים עוד יותר בחציר ובצעצועי פעילות שונים, למשל חבל, כדורים, דליים, מקלות לעיסה העשויים מפלסטיק(איור 2).
בעלי החיים מגיעים מעדר הכלול בתוכנית ניטור הבריאות הלאומית לחזירי חווה, מה שאומר שהם נבדקים עבור שבעהפתוגנים 24 שיכולים להשפיע על חזירים בסביבת ייצור. בדיקות אקראיות דו-שנתיות מבוצעות עבור עדר המחקר בהתבסס על המלצות FELASA25,26, בנוסף לדגימות מחזירים המצדיקים אבחון עקב תוצאות מחקר בלתי צפויות. חלק מהחזירים ששימשו לפרויקט זה היו seropositive עבור הרבייה חזירית ותסמונת הנשימה; עם זאת, אף אחד מהחזירים לא הראה תסמינים קליניים המתאימים לזיהום. כל הדגימות שהוערכו באמצעות תגובת שרשרת פולימראז היו שליליות, המאשרות כי החזירים היו במצב בריא.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
החזירים ששימשו לאימות הפרוטוקול היו חלק ממחקרים שאושרו על ידי המועצה לניסוי בעלי חיים - מוסד ממשלתי לאומי המעריך ומאשר את כל הניסויים בבעלי חיים בדנמרק. המועצה עושה את הביקורת האתית דומה IACUC.
1. הגעה למתקן המחקר
- ראשית, לשטוף את החזירים באזור המיועד כדי לאפשר בדיקה חזותית יסודית. השתמש ברשימת אי הכללה כדי לא לכלול חזירים עם פצעים, עקיצות אוזניים, מורסה, צולע וכו ', כך שרק בעלי חיים שנראים בריאים קלינית מורשים להיכנס למתקן.
- לאחר הכביסה, מיין את החזירים לקבוצות לפי סימני צבע. סימני הצבע מצביעים על חזירים שהיו זרים לעט אצל הספק. זה חשוב שכן חזירים יילחמו כדי להקים היררכיה כאשר הם הציגו חברים עט חדשים. שמירה על מיון בקבוצות יחד עם חזירים הם כבר מכירים את הגבולות הלחימה הזאת במידה ניכרת.
- השאר את החזירים ללא הפרעה (למעט כאשר הם מוזן אחר הצהריים) למשך שארית יום ההגעה כפי שהם יכולים להיות די לחוץ לאחר ההובלה.
2. חלק ראשון: שלב המעבר (זמן משוער 4-6 ימים)
הערה: החזירים נשארים בעט הביתי שלהם במהלך הפעילויות המבוצעות בשלב המעבר. אנחנו משתמשים בחצי תפוח לכל פינוק- מפגש. ההתקדמות של כל חזיר בודד היא ציון ברשימה הפעולה לביצוע התקדמות שלב המעבר (איור 1 וקובץ משלים 1).
- ביומיים רצופים לאחר ההגעה, הציגו את הפינוקים.
- הזרקה מטפלת כמה בכל פעם (חצי תפוח סה"כ) לתוך העט פעמיים ביום כדי לאפשר לחזירים לחפש את הפינוקים בעצמם ולעמוד בשקט ממש מחוץ לעט. מלבד היכרות עם פינוקים, המטרה היא עבור החיה לקשר באופן חיובי את הפינוק עם נוכחות של מטפל.
- ביום השלישי ובימים רצופים להציג היכרות עם החזיר עם "טיפול על ידי מטפל". הזן את העט במהלך ההאכלה.
- שבו במרחק נגיעה מהחזיר בזמן האכילה(איור 3). הושט בשלווה יד לכיוון החזיר כדי לגעת בגבו. המגע צריך להיות יותר משתי שניות כדי להיחשב כמוצלח. אם החזיר נסוג מהאוכל, משוך את היד לאט.
- המתן עד שבעל החיים יתחיל לאכול ולבצע את הפעולה שוב. אם החיה נסוגה שוב מהאוכל, להפסיק לנסות לגעת בו אבל להישאר בתוך העט ליד שוקת (2-3 דקות בסך הכל עבור הפגישה).
- להמשיך הלאה בהליך הטיפול כאשר החזיר מקבל שנוגעים בו בגב בזמן שהוא אוכל. עכשיו להזיז את היד על הגב בשני הכיוונים של הראש והזנב.
- לגעת בראש ובאוזניים אם החזיר מקבל את זה. אם בכל עת, החזיר נסוג מפעולה לעצור את הפעולה אבל להישאר בתוך העט למשך הזמן הנותר (2-3 דקות בסך הכל עבור הפגישה). האוזן חשובה מכיוון שהיא מאפשרת דגימת דם מצנתר תוך ורידי באוזן.
- קומו לאט כדי להיות מסוגלים לגעת באזור הזנב שהוא האזור החשוב השני. לעמוד ולהסתובב מפחיד יותר את החזיר, ולכן צעד זה מובקע באופן עצמאי. כאשר החזיר מקבל את זה שהאזור נגע בזנב ומניפולציה בזנב, ניתן למדוד טמפרטורה רקטלית כדי לתמוך ברוב פרוטוקולי המחקר.
- כדי לחזק עוד יותר את הקשר בין המטפל לחיה להיכנס לעט במהלך שני מפגשים מלבד זמני ההאכלה. הצע את פינוקי החזיר (פרוסה אחת בכל פעם) במהלך שני מפגשים (2-3 דקות כל אחד), תוך כדי ישיבה בפינה בתוך העט. בהתחלה, לתת את הפינוקים מזרוע מושטת, אבל להקטין את המרחק בהדרגה כך החזיר צריך להתקרב כדי לקבל את הפרס שלה.
- השלב האחרון של שלב המעבר הוא היכולת לגעת בחזיר באזורים הספציפיים של הגוף ולהשתמש רק כמה פינוקים לעשות זאת. הזן את העט בעוד מטפל שני עומד מחוץ לעט ומציע פינוק או שניים לחזיר. לתגמל את החזיר על היותו רגוע ומאפשר נגיעה כמתואר ובמקביל להיות מסוגל לשמור על כל ארבע הפרסות על הקרקע (לא לקפוץ על הגדר של העט).
3. חלק שני: תחילת אימוני קליקים
הערה: לאחר שלב המעבר, בעלי החיים מוכנים להתחיל את אימוני הקליק. מומלץ כי האימון יבוצע באזור המיועד שכן הוא מסייע לחזיר להכיר בכך שאימונים עומדים להתחיל. מספר מפגשים קצרים לאורך היום עדיפים על הפעלה אחת ארוכה יותר.
- קח חזיר אחד בכל פעם מחוץ למכלאה הביתית לתוך אזור האימונים המיועד. אם האזור המשמש הוא חדשני לחזיר, המפגשים הראשונים צריכים להיות ללא הכשרה וחקר בקפדנות עם כמה פינוקים במהלך כ 5-7 דקות חקירה לכל חזיר.
- הצג את השלט יושב או עומד עם פינוקים מחוץ להישג ידו של החזיר. לחץ כאשר החזיר מראה עניין, ומיד לתת פינוק. עשה זאת ברצף מהיר בעוד החזיר שומר על עניין. אם החזיר מאבד עניין, השהה את הקליק-ופינוק עד שהחזיר ייצור שוב קשר. הפעלה זו צריכה להימשך לא יותר מ- 10 דקות.
- החזיר יבין את הקליק במהירות, אבל חשוב להפוך את הקשר בין קליק לטיפול חזק מאוד. חזור על השלב כמה הפעלות ברציפות כדי להפוך את השיוך בין לחץ על פינוק לחזק. בדוק אם החזיר משייך את הקליק לפינוק על ידי לחיצה אחת ולא עוקב אחר זה עם פינוק וניטור ההתנהגות של החזיר מקרוב. אם החזיר מביט סביבו בציפייה לפינוק, האימון הושלם, אם לא לבצע כמה מפגשים נוספים.
- ברגע שהקליק ידוע על ידי החזיר, הצג את מקל המטרה. מקל מטרה הוא מקל עם אזור מסומן בקצה אחד. החזק את קצה המטרה בגובה חוטם. בשלב מסוים, החזיר ייגע בו מתוך סקרנות. לחץ בשנייה שהחזיר נוגע במטרה ונותן פינוק.
- הצג את היעד שוב מיד ואם נגע לחץ שוב ולתת פינוק. המשך אימוני המטרה עד שהחזיר יבין שהוא יתוגמל על נגיעה במטרה. הזז את המטרה בהדרגה רחוק יותר כך החזיר צריך לנוע רחוק יותר כדי להגיע למטרה.
- כאשר החזיר עוקב אחר היעד כאשר הוא מועבר סביב להוסיף אתגרים נוספים על ידי הצבת חפצים לתוך אזור האימונים, ולכן החזיר צריך להתרכז קשה יותר על המשימה מקל היעד כדי לקבל את התגמולים שלה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
החלת שלב המעבר כמתואר בחלק הראשון של הפרוטוקול מאפשרת הכנסת חלקה של חזירי חווה למתקן המחקר. לאחר חזירים רגועים לעבוד עם מקלות על מטלות יומיות ומאפשר הליכים קלים לוקח מדגם להתבצע ללא הרדמה או קיבעון.
כדי לעקוב אחר ההתקדמות של חזירים במהלך שלב המעבר פותחה רשימת פעולות לביצוע (רשימת פעולות לביצוע 1) כדי לסמן מתי חזירים בודדים מגיעים לשלבים מוגדרים במעבר שלהם. החזירים אמורים להיכנס לפרויקטים מחקריים בתוך שבועיים מהגעתם ומספר הימים הכולל היה המדד שנבחר להראות את הצלחת המעבר.
בהתבסס על רשימת פעולות לביצוע 1, שלב המעבר של 20 חזירים כבר אחריו כדי לוודא כי ניתן להעביר חזירים מחזירי חווה לחזירי מחקר בתוךשבועיים (איור 4). כל החזירים השלימו את הרשימה תוך 12 יום, והראו כי ערכת מסגרת הזמן הספיקה.
רשימת פעולות לביצוע 1 שונתה בהתבסס על החוויות הראשונות. פותחה רשימת פעולות לביצוע מחמירה חדשה (רשימת פעולות לביצוע 2). כדי לשפר ולתקן את המעבר עוד יותר, העדכון העיקרי היה הגדלת מספר ההפעלות היומיות והגבלת משך הזמן המושקע בכל הפעלה. השוואת שתי רשימות הפעולות לביצוע מראה כי חזירים שעברו מעבר מיגדרי באמצעות רשימת פעולות לביצוע 2 חלה התקדמות דומה בימים הראשונים של המעבר, בעוד השלבים המאוחרים יותר הושקו מהר יותר. השוואה בין השימוש ברשימת פעולות לביצוע 1 לבין רשימת פעולות לביצוע 2 ניתן לראות באיור 5.
לאחר השלמת שלב המעבר בעלי החיים יאפשרו צעדי תוצאה בסיסיים כמו לקיחת טמפרטורה ובדיקה של פצעים כירורגיים. כאשר חזיר (נקבה) עברה מעבר מיגדרי כדי לאפשר נגיעה באזור הזנב, ניתן לאסוף דגימת שתן באמצעות שקית אוסטומיה המונחת סביב איברי המין החיצוניים אך מתחת לפי הטבעת (איור 6).
דוגמה נוספת לתוצאת נתונים שניתן לאסוף היא דגימת דם. במתקן שלנו לעתים קרובות אנו מניחים קטטר ורידים בווריד האוזן במהלך הניתוח. לאחר ההחלמה, ניתן להשתמש בצנתר כדי לתת תרופות כדי להפחית את מספר הזריקות תוך שריריות, לקחת דגימות דם מרובות כדי לתמוך בפרויקט ולהעריך את חזרת החזיר לפיזיולוגיה נורמלית (איור 7).
מעבר משלב המעבר הכשרת הקליק תיבנה על שלב המעבר כדי לאפשר יתרונות נוספים במהלך הטיפול ולקבל נתוני תוצאות. אימון החזירים לעקוב אחר מקל מטרה יאפשר למשגיח להעביר את החזיר למשל לסקאלה כדי לעקוב אחר משקל הגוף(איור 8)או לתוך ארגזהובלה (איור 9)אם החזירים צריכים להיות מועברים לניתוח או למתקן הדמיה. לפרויקט אחד, החזירים הוכשרו לעמוד במקום בזמן שהרפואה ניתנה לעיניים(איור 10).
כאשר מתחילים את אימון הקליק מתברר כי כל חזיר הוא ייחודי והם מגיבים באופן שונה לאימון. במהלך האימונים, זה מוכר ואימונים מתארחים בהתאם. חזירים מסוימים זקוקים לפי שניים או שלושה יותר אימונים כדי ללמוד את אותה משימה, מה שיכול להיות בעייתי אם יש ללמוד משימות מסוימות בנקודות זמן ספציפיות כדי לתמוך בפרויקט המחקר.
| נתוני בעלי חיים | רשימת פעולות לביצוע 1 (n=20) | רשימת פעולות לביצוע מעודכנת (n=20) |
| מינים | חזיר ביתי (סוס סקרופה ביתיות) | חזיר ביתי (סוס סקרופה ביתיות) |
| גזע | (דנית לנדראס x יורקשייר) x דורוק | (דנית לנדראס x יורקשייר) x דורוק |
| מין | נקבה | נקבה |
| משקל | 35-80 ק"ג (ממוצע 47.5 ק"ג) | 40-80 ק"ג (ממוצע 62,5 ק"ג) |
| גיל | 10-22 שבועות | 10-22 שבועות |
טבלה 1: מאפיינים בסיסיים של החזירים המשמשים להערכת רשימות הפעולות לביצוע.
איור 1: רשימת הפעולות לביצוע של שלב המעבר. כפי שניתן להמחיש, חלק מהפעילויות מתקיימות באותו יום אך במרווחי זמן שונים. שלבים 3-5 מתרחשים במהלך האכלה ואילו שלבים 1-2 ו-6-7 מתרחשים בנקודות זמן מוגדרות במהלך היום. שים לב כי כל הפעלה חייבת להתבצע במהלך הזמן המצוין בראש רשימת הפעולות לביצוע, אך לוקח רק כ -2 דקות לבצע לכל חזיר. התיבות המוצללות מציינות שאין לבצע את המשימה. ניתן למצוא את רשימת הפעולות לביצוע המלאות בקובץ 1 המשלים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: חלק מההעשרה המשמשת במחלקה אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 3: איור של עמדת המטפל בשלבים 2.2 ו-2.3 של הפרוטוקול. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: ציר הזמן של שלב המעבר באמצעות רשימת פעולות לביצוע 1. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 5: התקדמות שלב המעבר. לוח פיזור המציג את התקדמות שלב המעבר באמצעות רשימת פעולות לביצוע 1 ( 
) בהשוואה לרשימת פעולות לביצוע 2 (Ο). כל חלקה תואמת את התצפית לחזיר אחד. קווי השגיאה מציינים ממוצע ו- SD. ציר ה-y הוא מספר הימים. על ציר ה- x השלבים מכונים כדלקמן: 1; תפוחים מהיד. 2; לגעת בחזיר במהלך האכלה. 3; לגעת בחלק האחורי והזנב במהלך האכלה. 4; לגעת בחלק האחורי והזנב תוך מתן פינוקים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 6: איסוף דגימת שתן באמצעות שקית אוסטומיה שהונחה סביב איברי המין החיצוניים במהלך ההאכלה. החזיר נשאר רגוע במהלך ההליך ואינו שם לב לשקית האוסטומיה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 7: מינה תוך ורידי במהלך האכלה לאחר שלב המעבר. המטפל מסוגל לשבת בסמיכות לחיה ולהתמקד בהחדירה נכונה של התרופה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 8: צעד על קנה המידה באמצעות מקל מטרה. החזיר להוט לעקוב אחר מקל המטרה בשל אימוני החיזוק החיוביים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 9: מעקב אחר מקל המטרה בארגז התחבורה. הליך זה שימושי אם החזיר צריך להיות מועבר למשל מתקן הדמיה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 10: חזיר מאומן להניח את ראשו במחזיק ולעמוד במקום כדי שניתן יהיה לתת רפואה בעיניים ללא תרופות. לאחר מתן התרופה, החזיר מניח את הראש על המחזיק וניתן לבצע בדיקת עיניים חזותית. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
קובץ משלים 1. נא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה. רשימת הפעולות לביצוע המלאה של התקדמות שלב המעבר מוכנה להדפסה. שים לב ששינוי בשדה תאריך ההגעה משפיע על התאריכים בגיליון.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
יישום פרוטוקול הכולל את החלק הראשון, רשימת פעולות לביצוע של שלב המעבר וחלק שני, תוכנית הכשרה רצופה של קליקים היא הצלחה מאושרת. מבוא ושימוש ברשימת פעולות לביצוע מפורטת סיפקו דרך לחדד את כניסת החזירים למתקן המחקר. שלב המעבר המובנה יוצר בסיס טוב יותר להכשרת החזירים לפני הכללה בפרויקטים מחקריים. זו הייתה הפתעה חיובית להבחין כי המחויבות של המטפלים לעבודה עולה וכי הרגשות החיוביים שהחזירים חווים משתקפים בהתנהגות היומיומית שלהם.
הגעתם של חזירים חדשים והמעבר החלק לחזיר מחקר כבר זמן רב תחום של מיקוד אבל שינויים היו קשים להציג. כדי ליצור סקירה כללית של העבודה ואת היתרונות הוחלט להשתמש ברשימת פעולות לביצוע כדי לפקח על האפקטיביות של השלבים המתועדפים. ברשימת פעולות לביצוע 1, השלבים התבססו על פעולות שצפויות להשפיע ביותר על המעבר. המעבר של 20 חזירים הוערך והוערך באמצעות רשימת פעולות לביצוע 1. לאחר מכן הרשימה הותאמה כדי למנוע את הבעיות שנתקלו בהן. אלה קשורים בעיקר לאי הבנות ודיווח לא עקבי. צעד קריטי היה הפרשנות של כל צעד ובאו פעולות הצעד מעורב. לפיכך, התיאור של כל שלב הורחב ורשימת הפעולות לביצוע שונתה להיות אינטואיטיבית יותר. צעד אחד הוסר כדי לפשט את ההבחנה בין הצלחה לכישלון בעת נגיעה בחזיר. כדי להבהיר אם השלב בוצע או לא תיבת סימון כדי לציין אם השלב בוצע ( 
) נוסף בנוסף לתיבה המציינת אם החזיר ביצע את הפעולה (+) או סירב לבצע את הפעולה (÷). כדי לתמוך בשינויים הוקצה זמן נוסף להכשרת השימוש ברשימת פעולות לביצוע 2. דיון זה התקיים בקבוצות במטרה לדון בכל צעד ולהסכים על קריטריוני ההצלחה. ביחס לביצוע המעשי הועלו סוגיות חשובות. לדוגמה, כאשר החזירים רגילים המטפלים והפינים, הם יכולים להיות פולשניים מאוד אשר יכול להיות מאיים ואפילו מסוכן למטפלים. כשינוי אחרון, מספר המפגשים עם כל חזיר הוגדל בזמן שהזמן שהוקדש לכל מפגש צומצם.
כדי להעריך את רשימת פעולות לביצוע 2, 20 חזירים נכללו. הנתונים עבור שלב 4 חסרים לשלושה חזירים, בשל קצר בתקשורת בין וטרינר למטפל ומדגישים את הצורך בתקשורת. הזמן המשמש מדי יום מוערך להיות זהה, אבל החזירים להשלים את שלב המעבר בפחות ימים. לאחר שהגדיר משבצות זמן מסוימות במהלך היום שבו הצעדים היו צריכים להתבצע דרש שינוי בשגרת היומיום. בשילוב עם הזמן הכולל הדרוש כדי להכין ולבצע את השלבים זו הייתה המגבלה הגדולה ביותר ביישום. רשימות הפעולות לביצוע מכילות 7 שלבים כל אחת, אך בשל שינוי הרשימה ההשוואה באיור 3 מצטמצמת לארבעה שלבים דומים. יישום מבנה יסודי בשלב המעבר יוצר מודעות והופך את יוזמת הזיכוך לעדיפות במתקן מחקר עמוס.
יישום רשימת פעולות לביצוע מובנית אפשר הערכה של השונות בין החזירים הבודדים. היה מעניין לשים לב כי עבור חזירים מסוימים, מספר הימים עד שהבינו את הפינוק היה לעתים קרובות גבוה יותר בהשוואה להשלמת השלבים הקשורים נגיעה על ידי המטפל. הבחנה מעניינת נוספת הייתה שינוי פתאומי למדי בנכונות לגעת. בפגישה אחת החזיר היה נסוג מיד, ובפגישה הבאה רק כמה שעות לאחר מכן החזיר היה מאפשר לגעת לפרקי זמן ארוכים (יותר מדקה בכל פעם).
כדי להכין חזירים נוספים לפרויקטים מחקריים, אימון חיזוק חיובי מתחיל לאחר שלב המעבר. מומלץ תתוכנית הכשרה של קליקים. זה מאפשר למספר מטפלים במשמרות להשתתף באימון של בעלי החיים. השימוש בלחץ מקל על המעבר בין המטפלים מכיוון שאות התגמול נשאר זהה. כאשר אימון הקליק מתחיל מתברר כי כל חזיר הוא ייחודי ומגיב לאימון בצורה שונה. עם זאת, בתוך מספר מפגשים, כל בעלי החיים להוטים להשתתף באימונים וליהנות באופן מלא מהזמן שבילה עם המטפל. אימון קלקר החזירים מאפשר לבצע משימות ספציפיות ביחס לפרויקטים מחקריים ללא שימוש בכוח. זה גם מפחית את השונות הבין-חייתית הנראית בפרויקטים מסוימים, למשל ניתוחי הליכה. זה יכול להיות גם לעזר רב במטלות היומיות למשל כאשר החזיר מועבר בתוך מתקן המחקר או נשקל. שלב קריטי באימון הקליקר הוא רמת האמון בין חזיר למשגיח כאשר השלט מוצג. החזיר צריך לסמוך על המטפל כפי שהוא צריך להתקרב אבל להישאר ממוקד במשימה במקום המטפל. צעד קריטי נוסף הוא בחירת הפינוק. החיה חייבת לתפוס את זה כפרס. מדי פעם אנחנו נתקלים חזיר שלא מוצא תפוחים טעימים ואז אנחנו מחליפים את התפוח עם למשל חתיכת תאריך או שזיף מיובש. חשוב לשקול את הסיכון מעבודה עם חזירים גדולים, במיוחד כאשר הם מתרגשים בסביבת אימון. יש להם נשיכה חזקה, והם יכולים לקפוץ בניסיון להגיע לפינוקים בנקודות זמן בלתי צפויות. כדי לנטרל סכנות אלה, שקול להשתמש במקל המטרה כדי להפנות את תשומת הלב מהמאמן, לשמור על הפינוקים בבירור מחוץ להישג יד, לעבוד בפגישות קצרות, ולא נגמר פינוקים.
עבודה עם המעבר וההכשרה הממוקדים של חזירים הביאה איתו התלהבות מוגברת מצוות המטפל. החינוך בתחום הכשרת החיזוק החיובית נמצא בראש סדר העדיפויות והוליד את העובדה שהמטפלים חווים מחויבות חזקה יותר לפרויקטים המחקריים. מעורבות המטפלים בתכנון מעשי של פרויקטים חדשים בדיאלוג עם החוקר והצוות הווטרינרי מאפשרת למטפלים לתת הצעות מוסמכות כיצד ההכשרה יכולה לתמוך בתוצאות המחקר וברווחת בעלי החיים. איסוף נתונים נוספים מכל חזיר מבלי לגרום נזק הוא אחת מאבני היסוד של 3Rs. מפגשים שבועיים שהתמקדו במעבר ובהכשרה הגבירו את ההתמקדות בכל חזיר בודד ושיפרו את תרבות הטיפול של המחלקה. לראות את החזירים כשהם עומדים להתחיל אימון הוא מתגמל בפני עצמו, וההתנהגות יותר מרמזת שהחזירים נהנים מהמפגשים. כאשר מתכננים הכשרה של חזירים לפרויקטים ספציפיים, יש לזכור כי החזירים ייכנסו למצב של התרגשות כאשר הם מכירים את שגרת האימונים. רעיונות לנטרל את זה כוללים; במידת האפשר, אין להתאמן היכן יש לאסוף דגימות. אז אם אתם מתכננים לעשות דגימות דם בעט הביתי, נסו לעשות את האימונים במקום אחר. החזירים יידעו את שגרת יומם, ולכן מתכננים לקחת דגימות בנקודות זמן שבהן האימון אינו מבוצע בדרך כלל במידת האפשר. כאשר האימון צריך להיות המקום שבו הדגימות ייאספו, תן לחזיר לחקור את האזור במשך מספר מוגדר של דקות בכל פעם, לפני תחילת פרוטוקול האימון או איסוף הנתונים.
הצבת מבנה בשלב המעבר שלנו הייתה יוזמה חיובית כוללת. ירידה בלחץ של החזירים זמן קצר לאחר ההגעה ומעבר מהיר לחזירים שנהנים מחברת המטפלים במקום להתנדנד על העטים ניכרת. חווינו תפנית בצוות מנקודת מבט שבה הם ראו רק עבודה נוספת, עד לנקודה שבה הם רואים את היתרונות של מעבר החזירים באמצעות רשימת הפעולות לביצוע. לפרוטוקול פוטנציאל יישום עצום והוא יכול להיות מיושם ככלי חשוב כמעט בכל מערך מעורב חזירי מחקר. כעת אנו משתמשים בו כדי להעביר חזירי חווה ומיניפיגים ולשואפים ליישם את הכשרת הקליק עוד יותר בפרויקטים הקשורים למשל למדע הלב וכלי הדם, מדעי המוח ורפואת העיניים. הגישה הכללית ותרבות הטיפול במחלקה הועלו ויש רצון ולהיטות להניע את החוויות החדשות הללו עוד יותר כדי למזג מחקר ורווחת בעלי חיים ברציפות וליישם את ה-3Rs.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
למחברים אין גילויים.
Acknowledgments
ביאטריס צ'רנינג אולסן, קרולין יעקובסן, טיין ביורןהולט גוסטפסן, הלנה סלין ק'יר בייריאל וקירה סוניצ'ן גראהדה מוכרים על מאמציהם הגדולים, משוב וסיוע בעיצוב הרשימה ובשימוש בה בעבודתם היומיומית. המאייר הרפואי קן קרגספלדט מוכר על עזרתו המקצועית בהמחשת איור 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 |
References
- Burch, R. L., Russell, W. M. S. The principles of humane experimental technique. , (1959).
- The 3Rs. National Centre for the Replacement. , Available from: https://www.nc3rs.org.uk/the-3rs (2021).
- Gouveia, K., Hurst, J. L. Optimising reliability of mouse performance in behavioural testing: the major role of non-aversive handling. Scientific Reports. 7, (2017).
- 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).
- 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).
- Arluke, A., Sanders, C. R. Regarding Animals. , Temple University Press. (1996).
- 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).
- 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).
- Sorensen, D. B. Never wrestle with a pig. Lab Animal. 44 (2), 159-161 (2010).
- 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).
- Louise, L. C. Target training pigs within an isolation unit (a pilot study. Animal Technology and Welfare. 17 (1), 46-47 (2018).
- Ryden, A., et al. Nursing and training of pigs used in renal transplantation studies. Laboratory Animals. , (2019).
- Smith, A. C., Swindle, M. M. Preparation of swine for the laboratory. ILAR Journal. 47 (4), 358-363 (2006).
- Swindle, M. M., Smith, A. C. Swine in the Laboratory: Surgery, Anesthesia, Imaging, and Experimental Techniques, Third Edition. , CRC Press. Ch. 1 (2016).
- Obernier, J. A., Baldwin, R. L. Establishing an appropriate period of acclimatization following transportation of laboratory animals. ILAR Journal. 47 (4), 364-369 (2006).
- 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).
- Sørensen, D. B., Dragsted, N., Glerup, P. Positive reinforcement training in large experimental animals. Altex. 28, 250 (2011).
- 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).
- 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).
- 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).
- Network, T.T.C.o.C. What is a Culture of Care. , Available from: https://norecopa.no/more-resources/culture-of-care (2020).
- 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).
- 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).
- SPF-DANARK. SPF status designations. SPF-DANARK. , (2021).
- 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).
- 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).
