انتقال الخنازير الزراعية إلى الخنازير البحث باستخدام قائمة مرجعية معينة تليها بدء التدريب فوق - مبادرة صقل
Summary
يتم تحقيق صقل الدراسات porcine من خلال إدخال قائمة مرجعية موحدة والتدريب التعزيز الإيجابي باستخدام النقر. يدعم هذا العمل جمع العينات والقيام بالأعمال اليومية المتعلقة بالحيوانات.
Abstract
تنفيذ مبادرات 3R مهم. لصقل حياة الخنازير المختبرية، ركزنا على الفترة الزمنية قبل إدراج الحيوانات في التجارب. قمنا بتحسين القائمة المرجعية أثناء التطوير. باستخدام قائمة التحقق تم توثيق تقدم كل خنزير على حدة. وهذا يساعد القائمين على الرعاية بحيث لا تزال تركز على الإجراءات اللازمة للاختلاط الحيوانات والحد من التوتر والقلق على مستوى الحيوان. خلال هذه المرحلة ، تصبح الخنازير هادئة وجاهزة لبدء تدريب إضافي للنقر لزيادة الحد من الإجهاد خلال الفترة التجريبية. ستسمح الخنازير بسهولة بجمع مقاييس النتائج الأساسية دون التخدير أو التثبيت.
وينقسم البروتوكول إلى قسمين. أولا المرحلة الانتقالية التي تبدأ مع وصول الخنازير إلى منشأة البحوث. إدخال يعامل والاتصال أوثق تدريجيا إلى مقدمي الرعاية هي الخطوات الأولى. ثم، يقدم القائم بالأعمال إجراءات لتكون قادرة على لمس الرأس والعند، لتقليد مثل التلاعب الأذن لأخذ عينة دم أو هند للحصول على درجة حرارة المستقيم. يتم تأسيس أساس قوي في العلاقة بين الحيوان وتصريف الأعمال وهذا يقلل بسرعة من الإجهاد الذي تعبر عنه الخنازير بعد الوصول. ثانيا، يبدأ التدريب التعزيز الإيجابي لتعليم الحيوان كيفية تنفيذ مهام أكثر تعقيدا دون أن تصبح وشدد. يتم تقديم جهاز النقر كمعزز ثانوي.
ويبدو أن الوقت والهيكل والتعليم والاتصال الشامل هي أهم المعايير للنجاح في تطبيق هذا البروتوكول. بالإضافة إلى وجود الخنازير هادئة ومتوافقة، ومقدمي الرعاية التقرير أنهم يتمتعون التركيز يسمح لهم لإعطاء كل خنزير الفردية، إضافة إلى رضاهم الوظيفي العام. إن وجود مقدمي الرعاية مع التزام قوي ، والتركيز على التقدم في الانتقال ورفاه كل خنزير ، يعزز بالإضافة إلى ذلك ثقافة الرعاية في الوزارة.
Introduction
مبادئ 3Rs (استبدال والحد والصقل) التي ناقشها راسل و بورش في عام 1959 ، تشكل الأساس اليوم لمعايير أخلاقية عالية بشأن استخدام الحيوانات لأغراض تجريبية. وفي مرافق البحوث الطبية الحيوية التي تعمل في الدراسات الحيوانية المختبرية قبل السريرية، يجب الالتزام بمبدأ التحسين. “الصقل يعني أي انخفاض في حدوث أو شدة الإجراءات اللاإنسانية المطبقة على تلك الحيوانات التي لا يزال يتعين استخدامها”1.
كما ينص تعريف معاصر على أن الصقل هو “دفع البحث في مجال رعاية الحيوان من خلال استغلال أحدث التقنيات الحية وتحسين فهم تأثير الرعاية الاجتماعية على النتائج العلمية”2. وهذا يعني أن مبادرات التحسين اليوم ليست مهمة فقط لرفاه الحيوان في حد ذاتها، ولكنها مهمة أيضا لنوعية البحث حيث ستستفيد النتائج العلمية من هذه المبادرات 3.
ومن مبادرات التحسين التي ينبغي النظر فيها الاختلاط بالحيوانات التجريبية وتدريبها. وقد يتم تدريبهم على أداء مهمة معينة، على سبيل المثال، خطوة على مقياس أو التصرف بهدوء أثناء سحب عينات الدم. وقد تكون بعض الأنواع أكثر استعدادا للتدريب من غيرها، وهذا يؤثر على تقليد تدريب أنواع الحيوانات المختبرية. تقليديا ، تم تدريب ال لعدة قرون على سبيل المثال ، من أجل استخدام الكلب في الصيد. هذه التقاليد التاريخية جعلت بالتأكيد تدريب ال في إعداد البحوث الطبية الحيوية أكثر مباشرة. جنبا إلى جنب مع الرئيسيات غير البشرية ، وقد نوقشت تدريب المختبرات ال ونفذت لبعض الوقت4،5.
ومن الشائع بين هذين النوعين أنهما يحتلان مرتبة عالية على “النطاق الاجتماعي والحيواني”. هذا المقياس يصنف الحيوانات وفقا لمكانها واستخدامها في المجتمع البشري 6. كما يحمل الترتيب العالي معها طلبا عاما كبيرا على معاملة الحيوانات بأكبر قدر ممكن من الإنسانية والحد من مستوى التوتر والقلق. القوارض، على النقيض من ال والرئيسيات غير البشرية، وضعت في الطرف السفلي من النطاق الاجتماعي والحيواني. ولم يتلقوا اهتماما ورعاية عامين مماثلين. تاريخيا تم التعامل معها بشكل أقل بشكل جيد – ويفترض أيضا بسبب قدرتها على نشر الأمراض التي تهدد الحياة. ومع ذلك ، خلال السنوات القليلة الماضية تم تنفيذ تدريب القوارض في بيئات البحوث قبل السريرية ، وهنا لم تمر الفوائد العلمية ذات الصلة دون أن يلاحظها أحد. يتم تدريب كل من الفئران والجرذان بشكل مثير للاهتمام بسهولة تامة ، كما يحد التدريب من استجابتهم للإجهاد وبالتالي يعزز النتائج العلمية7و8.
الإبلاغ عن كيفية الاختلاط وتدريب الخنازير في بيئة الحيوانات المختبرية هو على حد علمنا نادرة9. على النطاق الاجتماعي والحيواني ، يتم وضع الخنازير بين ال والقوارض. نحن ندرك الأنواع في المقام الأول كمورد غذائي ، ولكن مع ذلك يتم استخدام عدد كبير من الخنازير أيضا في البحوث الطبية الحيوية. في الاتحاد الأوروبي وحده، تم استخدام ما يقرب من 75،000 خنزير سنويا لأغراض علمية في 2015-2017 10. ويشمل هذا العدد خنازير المزرعة والخنازير المصغرة. وهناك تركيز متزايد على تحسين حياة هذه الحيوانات من خلال التدريب كإجراء للامتثال للمعايير 3. يمكن تدريب كل من الخنازير الزراعية والخنازير المصغرة في الواقع 11،12، ولكن نقطة انطلاقها من حيث التنشئة الاجتماعية تختلف. يتم تربية الخنازير المصغرة للبحث والاختلاط خلال فترة حياتها المبكرة. يتم تربيتها لديها مزاج هادئ. يتم تربية خنازير المزرعة للاستهلاك وغالبا ما لا يتم اجتماعيا على الإطلاق. عادة ما يتم إيواء الخنازير النهائية لإنتاج اللحوم في الدنمارك في مجموعات عالية الكثافة من 15-25 خنزيرا حيث يتعين عليها التنافس للحصول على مركز في التسلسل الهرمي للقرود. مزاجهم يعكس تلك القدرة. وغالبا ما يتم إيواؤهم في مرافق مستقرة مع طابق محدد جزئيا للحد من عبء العمل من التلويث. لتحسين زيادة الوزن، يتم إطعامهم libitum الإعلانية من خلال الغذاء الآلي ونظم توصيل المياه. وبالتالي، فإن اتصالهم بعمال المزارع محدود وسيصبحون متوترين عند التعامل معهم. وهذا يطرح تحديات معينة عندما يتم نقل الحيوانات إلى منشأة بحثية. هنا رعاية الحيوان، وتربية، و3Rs تلعب دورا رئيسيا13،14. من منظور بحثي، كل على حدة مهم للحصول على أفضل نتائج البحوث الممكنة. كما أن رفاهية الحيوانات مهمة لضمان اختلاف منخفض بين الحيوانات فيما يتعلق بالتوتر والقلق والخوف. ولهذه الأسباب، من المهم الانتباه إلى الانتقال من قطيع إلى فرد. عند الوصول ، تدخل الخنازير بيئة جديدة مع روائح جديدة ، وطعام جديد ، واتصال يومي مع القائمين على رعاية الحيوانات ، وغالبا ما تكون أيضا زملاء قلم جدد. بالنسبة للخنزير ، يمكن أن يكون التحول مرهقا للغاية ويتم الاعتراف بأهمية فترة التأقلم لعدة أيام في علم الحيوان المختبري15.
من خلال هيكلة فترة التأقلم، أنشأنا ما نسميه “مرحلة انتقالية” باستخدام قائمة مرجعية منظمة خطوة بخطوة. وتضمن القائمة المرجعية حصول كل خنزير على اتصال كاف بالأعمال وتعلم كيفية السماح بالمناولة الأساسية للفحص وجمع العينات دون التعرض للإجهاد. ويمكن بعد ذلك القيام بعمل مستمر لتدريب الخنازير باستخدام التدريب التعزيز الإيجابي المستهدف لكل مشروع بحثي محدد16،17. يتم استخدام النقر للإشارة إلى مكافأة الطعام عند تنفيذ الإجراء المطلوب. الجمع بين الخطوات من المرحلة الانتقالية مع تدريب النقر إضافية من الخنازير يعطي الحيوانات تسوية سلسة في منشأة البحوث. تصبح هادئة وسهلة التعامل معها ويمكن، مع القليل من الجهد، أن تدرس على الوقوف ساكنا لجمع عينة الدم على سبيل المثال. باستخدام هذا النوع من بروتوكول المناولة ، يتم استبدال التقنيات القديمة مثل التخدير للحيوانات أو الفخاخ. للتأكد من أن جميع الخنازير يتم التعامل معها بما فيه الكفاية يتم ملء قائمة مرجعية.
أصبح من المقبول على نطاق واسع أن الحيوانات لا تشعر في الواقع المشاعر الإيجابية والتركيز حتى عند العمل مع الحيوانات لا ينبغي أن يكون فقط على إزالة المشاعر السلبية 18. والدورة التدريبية مع القائم بالأعمال مثال على تجربة عاطفية إيجابية. انها ممتعة جدا للخنزير كما يتلقى يعامل والاهتمام. وإلى جانب الاستفادة من الحد من التعامل مع الإجهاد والسلوكيات المتعلقة بالخوف في المرفق ، وتدريب الحيوانات يوفر فرصة لإعطاء الحيوانات تجارب عاطفية إيجابية. إضافة تجارب إيجابية قد تتصدى لبعض التجارب السلبية التي تواجهها المختبر فيما يتعلق بالتجارب التي أجريت وبالتالي ستزيد من رفاهية الحيوان 19،20.
في حين أن الخنازير تتمتع بوضوح الدورات التدريبية، والدورات في وقت واحد توفر للناظر فرصة لتعزيز السندات لكل خنزير الفردية. كونه راعي الحيوانات ، وأداء إجراءات مؤلمة ، مثل حقن الحيوانات ، هو جزء من المهمة. ومع ذلك ، فإن القدرة على تدريب الحيوانات وتحويل هذه الإجراءات إلى تجارب إيجابية أمر مجز في حد ذاته. يزيد من التزام القائمين على الرعاية ويلعب دورا رئيسيا في تعزيز ثقافة الرعاية في القسم21و22و23.
تم إيواء الخنازير وفقا لسياسة رعاية الحيوان للمؤسسة، والتي تشير إلى التشريعات الوطنية بشأن تجارب الحيوانات والإسكان وتربية الحيوانات. يمكن تطبيق البروتوكول على الخنازير المططمة من أي عمر. 11 – من أجل وضع قائمة مرجعية انتقالية(الشكل 1)استخدم ما مجموعه 40 أنثى من الخنازير الزراعية (الدانمرك لاندراس – يوركشاير – دوروك) بوزن 35-80 كيلوغراما (الجدول 1). تم تخصيص الخنازير لمجموعة تعتمد على وقت وصولها. تم إيواء الخنازير في منشأة البحث المستقرة في الفترة من يناير إلى سبتمبر 2020. يتم تربية جميع خنازير المزرعة في مزرعة زرع تقليدية ويتم نقلها إلى مزرعة متعاونة عندما تزن حوالي 15 كجم. قبل أسبوعين على الأقل من إدراجها في دراسات البقاء على قيد الحياة، يتم نقل الخنازير إلى منشأة أبحاث الجامعة المستقرة. خلال الأسبوعين الأولين الانتقال من خنزير المزرعة إلى الحيوان البحثي يحدث. ويتكون البروتوكول من إجراءات غير ضارة وإيجابية، ومن ثم يمكن البدء به فورا كجزء من فترة التأقلم.
تم إيواء الخنازير واحدا تلو الآخر في أقلام قياس 3.4 -6.8 متر 2 علىأرضيات خرسانية صلبة والحصول على المياه عن طريق إمدادات المياه التلقائية. هناك حوض تغذية لكل خنزير وقسم واحد على الأقل من الانفصال إلى الأقلام المجاورة يسمح الاتصال خطم. عندما من المقرر أن تتلقى الخنازير تدخلات جراحية أو تزرع معدات، يتم إيواؤها بمفردها لتجنب لعق الزملاء القلم والعض في الجروح وسحب يزرع بها. مواد الفراش هي القش ويتم إثراء الحيوانات كذلك مع القش ولعب نشاط مختلفة مثل الحبل والكرات والدلاء وعصي المضغ المصنوعة من البلاستيك(الشكل 2).
وتأتي الحيوانات من قطيع مدرج في البرنامج الوطني لرصد الصحة لخنازير المزرعة، مما يعني أنه يتم فحصها بحثا عن سبعة مسببات أمراض24 يمكن أن تؤثر على الخنازير في بيئة الإنتاج. يتم إجراء فحوصات عشوائية نصف سنوية القطيع الأبحاث استنادا إلى توصيات FELASA25،26، بالإضافة إلى عينات من الخنازير التي تبرر التشخيص بسبب نتائج البحوث غير المتوقعة. وكانت بعض الخنازير المستخدمة في هذا المشروع من المصلين للمتلازمة التناسلية والتنفسية الخنزيرية؛ ومع ذلك، لم يظهر أي من الخنازير أي أعراض سريرية مطابقة للعدوى. وكانت جميع العينات التي تم تقييمها باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل سلبية، مما يؤكد أن الخنازير كانت في حالة صحية جيدة.
Protocol
Representative Results
Discussion
تنفيذ بروتوكول يتضمن الجزء الأول ، مرحلة انتقالية المرجعية والجزء الثاني ، برنامج تدريب النقر على التوالي هو نجاح مؤكد. وقد وفرت مقدمة واستخدام قائمة مرجعية مفصلة وسيلة لتحسين إدخال الخنازير إلى مرفق البحوث. وعلاوة على ذلك، فإن المرحلة الانتقالية المنظمة تخلق أساسا أفضل لتدريب الخنازير …
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ومن المسلم به بياتريس تشيرنينغ أوليسن، وكارولين ياكوبسن، وتين بيورنهولت غوستافسن، وهيلينا سيلين كيور بيريل، وكيرا سونيشسن غراهايد لجهودهم الكبيرة، وردود فعلهم، ومساعدتهم في تصميم القائمة المرجعية واستخدامها في عملهم اليومي. ومن المسلم به المصور الطبي كين Kragsfeldt لمساعدته المهنية توضيح الشكل 3.
Materials
| 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 |
Referenzen
- 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. , (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. , (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), (2019).
- Herskin, M. S., Bundgaard, C. J., Ottesen, J. L., Sørensen, D. B., Marchant-Forde, J. N., Sørensen, D. B., Cloutier, S., Gaskill, B. N. . Animal-centric care and management. , 173-186 (2020).
- What is a Culture of Care. Available from: https://norecopa.no/more-resources/culture-of-care (2020)
- Bertelsen, T. H., Sørensen, D. B., Cloutier, S., Gaskill, B. N. in . eds Dorte Bratbo Sørensen. Animal-centric care and management. , 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. , (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).
