Denne artikkelen viser standardisert anvendelsen av leken håndtering, en kilende teknikk designet for å etterligne rotte Tumble play. Denne teknikken er effektivt redusere engstelig reaksjoner på mennesker og generere positivt påvirke når rotter håndteres til vanlige dyrehold aktiviteter og medisinsk og forskning prosedyrer som injeksjon.
Håndtering av små dyr som rotter kan føre til flere bivirkninger. Disse inkluderer frykt for mennesker, motstand mot håndtering, økt skade risiko for både dyr og hendene deres håndtering, redusert dyrevelferd og mindre gyldig forskningsdata. For å minimere negative effekter på eksperimentelle resultater og menneske-dyr relasjoner, er forskning dyr ofte habituated å tilværelse håndterte. Men er metodene for habituering svært variabel og ofte begrenset effektiviteten. Mer potently, er det mulig for mennesker å etterligne aspekter av dyr leken Tumble oppførsel under behandling. Når påføres laboratorium rotter i en systematisk måte, gir denne leken håndtering, referert til som kiling, konsekvent opphav til positiv atferdsdata svar. Denne artikkelen inneholder en detaljert beskrivelse av rotte standardisert kiling teknikk. Denne metoden kan bidra til fremtidige undersøkelser positiv affektive tilstander i dyr, gjør det enklere å håndtere rotter i vanlige dyrehold aktiviteter som bur endre eller medisinsk/forskning prosedyrer som injeksjon og implementeres som en kilde til sosiale berikelse. Det er konkludert med at denne metoden kan brukes til å effektivt og praktisk redusere rotter fearfulness mennesker og forbedre deres velferd, samt pålitelig modell positiv affektive tilstander.
Håndtering av små dyr, kan slik som hjemmemarked rotter (Rattus norvegicus) holdt i laboratorier og som kjæledyr, forårsake betydelige økninger i atferdsmessige og fysiologiske indikatorer på stress1, samt aversive svar suggestiv av emosjonell støtte2. Håndtere rotter kan utløse frykt-basert reaksjoner mot mennesker3,4, som kan gjøre videre håndtering vanskeligere, øke risikoen for skader både dyr og handler og begrense gyldigheten av prøvedata5.
For å unngå negative effekter håndtering på eksperimentelle resultater og menneske-dyr relasjoner, er det vanlig praksis å ta litt tid nyervervede ung dyrene å venne til menneskelig samhandling før tilordner til eksperimentelle behandlinger. I denne acclimation perioden, kan vaktmester utsette rotter i en serie av hendelser som kan være svært variabel og varighet. Disse kan inkludere passiv eksponering for personer, berøre, løfting, lidenhet, holder, snakke, og tilbyr mat behandler. Selv om kombinasjoner av slike prosedyrer er rapportert å redusere frykt for mennesker6, er det uklart hvilke bestemte praksis er mest effektive for bruk av opptatt dyr vaktmester. Det er rapporter at rotter ha enten negative svar, eller i det minste ikke gunstig respons, noen av disse individuelle teknikker2,7,8,9.
I motsetning støtter rikelig bevis konklusjonen at kiling, en håndtering teknikk som etterligner deler av leken Tumble atferd av rotter, er en robust gunstig form for sosial kontakt, spesielt for unge rotter10, 11,12,13. Rotter er meget sosiale pattedyr, som er klart fra observere tid de tilbringer spille sammen som yngel14 og sterk motivasjon å gjenopprette og opprettholde sosial kontakt med fra Art15,16, 17. Rotte kiling trekker på leken sosiale natur rotter å konvertere håndtering i en positiv opplevelse. Dette konseptet ble opprinnelig utviklet som en modell for å undersøke nevrobiologiske grunnlag av positiv affektive tilstander fremkalt av sosial lek atferd7. Siden har rotten kiling blitt brukt i over 56 forskjellige eksperimenter, 22 som sammenlignet kiling til andre håndtering teknikker13.
Rottas Tumble play er preget av to viktige atferd: “dorsal kontakt” og “pin” (figur 1)18,19. Tumble avspilling, rotte starter spille ved dorsal kontakt med partneren bak. Mottakeren svarer ved å rulle ryggen og er låst av initiatoren stående over19. Spillet fortsetter med rotter tar svinger i hver posisjon, på toppen og under18. Menneskelige handlers kan etterligne to hovedkomponentene i Tumble play av vekslende mellom kontakt med en rottes bak (dorsal kontakt) og ventrale overflaten (pin) ved hjelp av sterk, rask bevegelser av fingrene ligner på de du brukte ved kiling barn. Selvfølgelig er kiling ikke en nøyaktig kopi av rotte Tumble spille fordi rotter ikke kan knappenål menneskehånd under kiling. Nivået på engasjement individer i Tumble play og kiling kan faktisk være20,21. Til tross for dette vises det at kiling påkaller de samme belønningen mekanismene som Tumble play blant fra art. Kiling utbes aktivt av dyrene og kan fungere som en belønning for operant læring, bidrar bevis som kilte er vesentlig givende for unge rotter7,11,12, 13 , 22. selv om rotter er også rapportert å lære en operant oppgave i bytte for mild strøk som belønning, de var raskere tilnærming av en person som tilbyr kiling sammenlignet stryke7.
Pinnene i kiling kan virke ligner på vanlige tilbakeholdenhet prosedyrer, men det er bevis som rotter oppfatter slike håndtering annerledes. Når rotter er gjentatte ganger tilbakeholdne, skiller som en injeksjon inngrepet, de overdreven porphyrins resulterer i chromodacryorrhea (“rød tårer”)8. Chromodacryorrhea skjer i svaret til akutt stressfaktorer og forårsaker i hud og pels rundt øyne og nese å bli farget en rødlig farge23. Når flere ganger holdes nede og behersket på baksiden som en pin, rotter viste mindre tiltrekning til mennesker enn når kilte12. Disse resultatene antyder at den gjentatte kort begrensninger og utgivelser under kiling oppfattes på annerledes enn ikke-leken tilbakeholdenhet. Dermed har nøyaktige teknikken brukes i kiling viktige implikasjoner for å generere en positiv affektive tilstand i motsetning til bidra til å håndtere stress.
Overvåke effekten av kiling på rotte affektive staten kan enkelt gjøres ved å ivareta rottene vocalizations. Rotter vanligvis produserer to kategorier av ultralyd vocalizations (USVs), på rundt 22 kHz og 50 kHz, i tillegg til hørbar vocalizations. 22 kHz USVs oppstår vanligvis når forutse aversive hendelser og er ledsaget av opphøyet hjernen cholinergic aktivitet24. Derfor anses 22 kHz USVs for å angi en negativ affektive tilstand av angst. 50 kHz USVs, spesielt av frekvensmodulert “trille” type (figur 2), er vanligvis forbundet med givende situasjoner og stimuli og ledsages av økte hjernekapasiteten dopaminergic aktivitet24,25. Følgelig anses uttrykk for rikelig 50 kHz USVs å reflektere en positiv affektive tilstand24,26,27,28. Endelig er hørbar vocalizations vanligvis forbundet med, og derfor brukes som angir fysisk smerte og ubehag. Differensial produksjon av disse tre formene for vocalizations dermed gir en pålitelig oversikt over endringer i rotter26affektive staten. Rotter produsere USVs på rundt 22 kHz under eksponering for rovdyr, eksponering for smertefulle stimuli som foten sjokk og inter mannlige kampene28. Strøk er også rapportert å lokke fram flere 22 kHz USVs i naiv rotter, avledet som negativ innvirkning2. I kontrast, når kilt av mennesker, som ved Tumble lek med annet rotter, produsere rotter mange 50 kHz USVs. Det følger at frekvensen av 50 kHz USVs gir et gradert mål på den positive affektive responsen generert av kiling29,30.
Eksisterende beskrivelser av “hvordan å kile rotte” er ganske kort og kan føre til variable resultater. Videre kan nybegynner “rotte ticklers” være altfor foreløpig i sine forsøk på å etterligne Tumble play. Ordene “kile kraftig” er lettere å forstå når vist visuelt. Derfor er målet med denne artikkelen å gi en detaljert beskrivelse og demonstrasjon av hvordan å etterligne rotter positiv lekende samspill på en effektiv og konsekvent måte som pålitelig utløser positiv respons fra høyst rotter når håndteres. Denne protokollen beskriver en standardisert kilende teknikk, og forklarer hvordan kiling kan kombineres med prosedyrer som tilbakeholdenhet og injeksjon for å redusere potensielt ubehagelige affektive erfaringer.
Denne protokollen beskriver en teknikk for rotte kiling, en leken håndtering teknikk mimicking rotte Tumble play atferd som er effektive i å generere vocalizations tegn på positiv innvirkning og øke tilnærming atferd når rotter håndteres for vanlige dyrehold eller medisinsk og forskning prosedyrer som IP injeksjon.
Sosial lek, en typisk positiv form for sosial kontakt, har blitt foreslått å bistå i kalibrering av emosjonelle reaksjoner på skremmende situasjoner42,43og generere resiliens å angst og depresjon44. By mimicking rotte sosiale spill, kiling synes å ha samme gunstige effekter7. Dermed for anvendelse av kiling skal lykkes på inducing positiv affektive tilstander, er det viktig å huske på at hånden er ment å fungere som “spille partner” under kiling. Hånden er attraktiv fordi det simulerer virkemåter rotter og nyte fra en annen rotten Tumble avspilling. Derfor løfte og avholde rotta med begge hender er ikke etterligne rotte spille, og kan ikke ha samme effekt. Faktisk vil laboratorium rotter lære å unngå ikke-leken begrensninger som en hånd holder dem med én hånd og strøk dem med den andre hånden45. I rotte kiling er det også viktig å flytte hånden trygt og assertively, samtidig er livlig og leken. Holde låsing rask (2-4 s/pin) bør redusere negative svar fordi i Tumble play mellom rotter, gjentatt feste fører til ytre 22 kHz USVs18.
Selv om juvenil rotter er mer lekne og Vis sterkere Svar å kiling enn voksne rotter18, har kiling i voksen alder fordeler10. Kiling rotter når unge har også funnet for å ha fordeler senere i livet36, antyder at rotter opplever en langvarig positiv effekt på deres følelsesmessige reaksjon på menneskelig tilstedeværelse. Kjønnsforskjeller svar på kiling er inkonsistente, med rapporter om ingen Kjønnsforskjeller i juvenile rotter46,47, unge menn produserer mer 50 kHz vocalizations og færre 22 kHz vocalizations enn unge kvinner29 ,48,39, og eldre kvinner produserer mer 50 kHz vocalizations enn samme-alderen menn29, ligner på funn for sosial lek49.
Effektiviteten av kilende teknikken kan vurderes rotte bevegelsesmønstre og vocalization. Rotter vil bite og slikke den handler fingrene i 15-s perioder av utgivelsen etter kilende11. Nibbles er lys, ikke-skadelig biter som har blitt beskrevet som spille oppfordring atferd i unge rotter22. Når behandlingen beveger hånden rundt boksen håndtering, vil rotta følge og jage den. Rotter, særlig unge, vil også kjøre fare avsted rundt boksen mellom kilende og viser en tydelig økning i aktivitet etter en kilende kamp, ligner kjører aktiviteten som karakteriserer Tumble play. Hvis rotta forblir immobile under utgivelser, justering av kilende teknikken, for eksempel redusere pin nødvendig varighet eller gi færre pinner, sannsynligvis. Det er best å gi pins av kort varighet for første kilende økten. Varigheten og antallet pins økes rotter venne seg til kiling. Rotter utter 50 kHz USVs, inkludert triller, under kiling og mellom kilende. En gradvis økning i antall triller produsert under det 15-s befrir kan sees over de to første ukene av daglige kiling før stabilisere47. Individuelle forskjeller kan tickled rotter til høyt og lavt oppringere som reagerer ulikt på stress, angst og anhedonia46,47,50.
Rotte kiling har vært brukt med hell å indusere positiv innvirkning som vurdert basert på produksjon av 50 kHz USVs under kiling13. Det har nylig blitt gjennomført som en teknikk for å redusere frykt for mennesker i rotter og redusere deres aversiveness av medisinsk og forskning prosedyrer som injeksjon. Tyder på at når gitt for bare 2 minutter daglig per dyr, kiling er en effektiv og praktisk metode for å redusere unngåelse av mennesker11. Vurderer at juvenile rotter vil spille sammen for ca 60 min daglig51,52,53, kiling 2 min daglig er praktisk men antagelig for kort til å gjenskape hele effekten av sosial lek blant rotter. Pet rotten eiere, som vanligvis har mer tid for å håndtere rotter enn laboratorium vaktmester, kan gi rotter ekstra kiling som rotter fortsette å reagere positivt. Basert på Burgdorf et al. 44 , 45, den første 15 min Tumble spill synes å være de mest positive for rotter. Igjen kan det være mer effektivt å kile rotter i perioder opptil 15 min, spesielt hvis en berettiget grunn de ikke kan holdes i en sosial gruppe. Imidlertid basert på spill som “trening på det uventede”38, en mer variert teknikk enn metoden beskrevet her kan være nødvendig for å opprettholde lek av lengre kiling økter. Kilende tilleggsøkter hver dag kan også være fordelaktig så lenge andre biologisk viktige aktiviteter som søvn og fôring ikke er svekket. Og bidra til å forbedre velvære av laboratorie- og pet rotter, beskrevet standardisert kilende teknikken kan brukes i fortsatte forskningen rettet mot å forstå effekten av sosial lek og komponentene på opptreden, sosiale og hjernen utvikling.
Når kiling ble utført rundt injeksjon, spesielt kombinert med tidligere kilende erfaring (slutt 40-50 dager tidligere), det økt 50 kHz USV priser før og etter injeksjon, og redusert hørbar samtale priser under injeksjon10 . Dermed kiling synes å ha motvirket bivirkninger av IP injeksjoner, spesielt i rotter vant til kiling som yngel10. Selv om kiling ikke hindre ubehag knyttet injeksjon som vurdert basert på produksjon av hørbar samtaler, økt det 50 kHz USVs forhold til betingelsen kontroll før, under og etter tilbakeholdenhet prosedyren12. Ifølge 50 kHz USV data var mest effektive tidspunktet for bruk kiling rett før og ikke etter tilbakeholdenhet prosedyren12. Kilende rotter før injeksjon hadde en bære-over effekten at opphøyet positiv innvirkning under prosedyren12. Kiling kan derfor minimere potensielle negative effektene av rutinemessige medisinske prosedyrer på rotte velferd og atferd. Mer forskning er nødvendig for å fastslå hvordan teknikken kan kobles effektivt med andre injeksjon teknikker og andre medisinske/eksperimentell prosedyrer.
Samlet har vi vist at rotte kilende gir positive resultater som økt produksjon av 50 kHz USV og tilnærming atferd, samt redusert unngåelse av mennesker og motstand mot håndtering. Vi anbefaler rotte kiling som en levedyktig metode for å forbedre rotte velferd og modellering positiv affektive tilstander.
The authors have nothing to disclose.
Sylvie Cloutier, Megan LaFollette, Brianna Gaskill og Ruth Newberry ønsker å dedikere denne artikkelen til minne om Jaak Panksepp, våre elskede medforfatter, som døde under sluttfasen av å fullføre denne oppgaven. Vi husker Jaak fondly som “far av rotte kiling” – hans innsikt i dyr følelser danner grunnleggende inspirasjonen for dette arbeidet. Dette materialet er delvis basert på arbeidet støttes av en Washington State University Veterinary sommer forskningsstipend, en dyr velferd Enhancement Award fra dyr velferd Institute, og en “Grant for laboratoriet dyr Science” fra amerikanske Association for laboratoriet dyr Science. Publisering av denne artikkelen ble sponset av Petco dyr forsyninger, Inc. Vi vil gjerne takke Carol Dowell og Purdue University’s Laboratory dyr Program for tillater oss å kile rotter for skyte.
Table or workbench | No specific brand is recommended. | ||
Handling box (rat home cage or another enclosure) | No specific brand is recommended. | ||
Bedding or or other type of soft cover | No specific brand is recommended. | ||
Gloves (thin laboratory gloves) | Optional. | ||
Timing device | Deltaworks | Interval Timer:Timing for HIIT Training, Workouts https://itunes.apple.com/us/app/interval-timer-timing-for-hiit-training-workouts/id406473568?mt=8 |
Optional. Any timer will do, although it is convenient to use an interval timer if you are tickling multiple rats. |
Ultrasonic microphone such as a bat detector or USB microphone | Magenta Electronics LTD | Bat4 Bat Detector https://www.magenta2000.co.uk/acatalog/Bat_Detector_Bat4.html |
Optional. The Magenta bat detector is relatively inexpensive and easy to use, but can only detect vocalizations at one range at a time. |
Dodotronic | Ultramic 200K http://www.dodotronic.com/ultramics/?v=7516fd43adaa |
Optional. This microphone has worked well in our experiments. There are many other options for ultrasonic microphones. | |
Bioacoustic software | CIBRA | SeaWave http://www-3.unipv.it/cibra/seawave.html |
Optional. Free software with limited recording capabilities. |
CIBRA | SeaPro http://www-3.unipv.it/cibra/seapro.html |
Optional. This software has extensive recording capabilities, and has worked well in our studies. There are many other software packages that work with bioacoustic microphones. |