Met behulp van Clicker Training en sociale waarneming te leren ratten vrijwillig overstappen kooien
Summary
Dit protocol voert een methode van verandering van de kooi voor ratten via clickertraining. Ratten leren het gewenste gedrag niet alleen door directe opleiding, maar ook door observationele leren. De uitvoering van dit protocol snel en gemakkelijk kan helpen om welzijn en hygiëne in knaagdier faciliteiten te verbeteren.
Abstract
Kooi schoonmaken is een procedure routinematig uitgevoerd veehouderij en is bekend voor het opwekken van stress bij laboratorium ratten. Zoals stress een negatieve invloed op welzijn hebben kan en kan invloed hebben op de vergelijkbaarheid en reproduceerbaarheid van de resultaten van onderzoek, moet de hoeveelheid stress ervaren door de proefdieren worden geminimaliseerd en vermeden indien mogelijk. Verder is het directe contact tussen de rat en dier caretaker tijdens de verandering van de kooi draagt hygiëne risico’s en dus mogelijk negatieve invloed van het welzijn van de ratten en de kwaliteit van het onderzoek.
Ons protocol beoogt te verbeteren van de regelmatig uitgevoerde kooi procedure wijzigen. Daarom presenteren we een haalbaar protocol waarmee ratten te leren via clickertraining en observatie vrijwillig overstappen op een schone kooi. Deze opleiding helpt om stress veroorzaakt door de fysieke verstoring te verminderen en behandeling die zijn gekoppeld aan de kooi wijzigt terwijl gelijktijdig kan een vermindering van rechtstreeks contact tussen dierlijke en dierlijke conciërge nadat de trainingsfase is voltooid.
De uitvoering van clickertraining aan ratten is snel en gemakkelijk. Ratten zijn over het algemeen ook geïnteresseerd in de opleiding en efficiënt leren het gewenste gedrag, die met zich veranderende kooien door een pijp meebrengt. Zelfs zonder training leren de ratten uit te voeren van het gewenste gedrag door observatie, als 80% van de observationele leren groep is gewijzigd in kooien wanneer getest. De opleiding verder helpt om een relatie van vertrouwen tussen trainer en dier. Als hygiëne en welzijn beide zeer belangrijk in dierproeven zijn, kan dit protocol ook bijdragen tot verbetering van hoogwaardig onderzoek.
Introduction
Routine procedures kunnen leiden tot stress in laboratorium dieren1,2,3,4. Het is aangetoond dat het veranderen van de kooi cardiovasculaire parameters en algemene activiteit in ratten4,5,6vergroten. Dergelijke stress reacties kunnen ten minste gedeeltelijk toe te schrijven aan de fysieke verstoring en de behandeling die is gekoppeld aan de kooi wijzigen van procedures in plaats van de nieuwe onbekende omgeving2,4. Van bijzonder belang is het negatieve effect van stress op het welzijn van de aangeschreven dierlijke7. Verder is stress induceert veranderingen in gedrag en andere lichaamsparameters, met inbegrip van het autonome zenuwstelsel, de neuro-endocriene systeem en het immuunsysteem. Dus stress wordt vaak genoemd als een mogelijke bron van onverwachte afwijkingen over dierproeven en moet worden vermeden zoveel mogelijk in kwalitatief hoogwaardige dierlijke onderzoek7,8. Een manier om stress in laboratoriumdieren te verminderen is door opleiding. Opleiding dieren kunnen over het algemeen een zeer nuttig hulpmiddel voor dierlijke Laboratoriumbeheer en is, in feite, door de EU-richtlijn 2010/63/EU9eiste. Opleiding kan dienen als een vorm van verrijking en helpt bij het voorbereiden van dieren voor experimenten; Dus, opleiding draagt bij tot behoud en verbetering van welzijn in laboratorium instellingen10,11,12. Een mogelijke trainingsmethode is positieve versterking opleiding (PRT). PWT is een vorm van Operante conditionering waar een beloning (bv een beloning van voedsel), een gewenste gedrag13is gekoppeld. Deze vorm van training wordt al vaak gebruikt in laboratorium instellingen voor niet-menselijke primaten, om stress te verminderen en te verbeteren van welzijn en heeft populariteit in verschillende andere diersoorten10,13, 14,15,16. Opleiding van vrijwillige beweging wordt ook vaak gebruikt voor veeteelt beheer17,18,19te verfijnen. PRT is niet alleen een nuttig hulpmiddel zijn voor samenwerking bij het werken met dieren; het is ook in het algemeen gunstig voor het dieren welzijn, ongeacht of het opgeleide gedrag direct gebruikte20. Het positieve versterking opleiding protocol beschreven hier is gericht op het vermijden van elke vorm van stress tijdens routinematig uitgevoerd kooi wijzigingen door de rat de mogelijkheid vrijwillig deelnemen aan de procedure.
Naast de mogelijk stress voor de dieren bieden werkprocessen in dierlijke voorzieningen altijd valkuilen voor de handhaving van de status van de hygiëne, vooral omdat het directe contact tussen proefdieren en dierlijke verzorgers het risico van hygiëne draagt besmetting. In dierlijke voorzieningen gespecialiseerd in knaagdieren, biedt de overdracht van de dieren van vuil in schone kooien een regelmatige en hoge werkdruk. Deze procedure bevat meestal rechtstreeks contact tussen dieren en mensen en vormt aldus een hygiënische risicofactor als gevolg van de mogelijke overdracht van ziekteverwekkers verrekend op de menselijke huid21. Afgezien van de overdracht van andere dierlijke vectoren uitsteken pathogene en nonpathogenic organismen dierlijke voorzieningen vaakst via mens22,23. Zoals verminderde gezondheid is geassocieerd met vermeden verminderde welzijn, zelfs subklinische infecties kunnen een oorzaak voor nonreproducible experimentele resultaten, en dit moet duidelijk24,25. Op deze account, training van dieren naar vrijwillige verandering kooien verder in staat stelt de geleiding van de kooi wijziging na de training met nauwelijks enige rechtstreekse contacten tussen dierlijke en dierlijke conciërge, waardoor een hygiënisch gevaar tijdens het uitvoeren van experimentele procedures.
Ons protocol voor opleiding ratten kooien vrijwillig te wijzigen kan een nuttig hulpmiddel voor rat Laboratoriumbeheer, worden als het verbindt de opleiding als een vorm van cognitieve verrijking met prestaties van routinewerk. Dienovereenkomstig, ons protocol is een diervriendelijke procedure die bijdragen tot de verhoging van het welzijn van ratten in dierlijke laboratoriumfaciliteiten. Als de kooi verandering na de fase van de opleiding kan worden uitgevoerd met nauwelijks rechtstreeks contact tussen dierlijke en dierlijke conciërge, kan bovendien het helpen te handhaven hygiëne op een hoog niveau en dus dierlijk onderzoek verder te verbeteren.
Protocol
Representative Results
Discussion
Het protocol dat hierboven beschreven is een nuttige toepassing van onze eerder beschreven klikker opleiding protocol voor laboratorium muizen10uitgebreid. De tenuitvoerlegging vergt enige minuten per dag over een totaal van zeven weken, inclusief acclimatisatie, gewenning en clickertraining. Voor haalbaarheid was dit protocol beperkt tot de weekdagen met sessies van ongeveer tien minuten per paar van ratten. Het protocol kan blijken te zijn een tijdrovende in grote rat kolonies te vestigen, maar …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs zijn Thomas Wacker zeer erkentelijk voor zijn technische ondersteuning. Verder danken wij Dr. Mirjam Roth voor haar vriendelijke ondersteuning.
Materials
| Target Stick with Clicker | Trixie | 2282 | |
| Metal Pipe (Alu Flexrohr nw 100) | Rotheigner | available in construction marktes | |
| White Chocolate/ white chocolate cream | Company doesn't matter, preferable organic quality | ||
| Prism Version 6.0 for Mac | GraphPad Software |
References
- Balcombe, J. P., Barnard, N. D., Sandusky, C. Laboratory routines cause animal stress. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 43 (6), 42-51 (2004).
- Sharp, J., Zammit, T., Azar, T., Lawson, D. Stress-like responses to common procedures in individually and group-housed female rats. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 42 (1), 9-18 (2003).
- Sharp, J. L., Zammit, T. G., Lawson, D. M. Stress-like responses to common procedures in rats: effect of the estrous cycle. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 41 (4), 15-22 (2002).
- Duke, J. L., Zammit, T. G., Lawson, D. M. The effects of routine cage-changing on cardiovascular and behavioral parameters in male Sprague-Dawley rats. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 40 (1), 17-20 (2001).
- Saibaba, P., Sales, G. D., Stodulski, G., Hau, J. Behaviour of rats in their home cages: Daytime variations and effects of routine husbandry procedures analysed by time sampling techniques. Laboratory Animals. 30 (1), 13-21 (1996).
- Sharp, J. L., Zammit, T. G., Azar, T. A., Lawson, D. M. Stress-like responses to common procedures in male rats housed alone or with other rats. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 41 (4), 8-14 (2002).
- Pekow, C. Defining, measuring, and interpreting stress in laboratory animals. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 44 (2), 41-45 (2005).
- Wilson, L. M., Baldwin, A. L. Effects of environmental stress on the architecture and permeability of the rat mesenteric microvasculature. Microcirculation. 5 (4), 299-308 (1998).
- The European Union European Parliament and the Council of the European Union. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22. Official Journal of the European Union. , 33-79 (2010).
- Leidinger, C., Herrmann, F., Thöne-Reineke, C., Baumgart, N., Baumgart, J. Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice. Journal of Visualized Experiments. 2017 (121), 1-12 (2017).
- Westlund, K. Training is enrichment-And beyond. Applied Animal Behaviour Science. 152, 1-6 (2014).
- Laule, G., Desmond, T. Positive reinforcement training as an enrichment strategy. Second Nature: Environmental Enrichment for Captive Animals. , 302-313 (1998).
- Laule, G. E., Bloomsmith, M. A., Schapiro, S. J. The Use of Positive Reinforcement Training Techniques to Enhance the Care, Management, and Welfare of Primates in the Laboratory. Journal of Applied Animal Welfare Science. 6 (3), 163-173 (2003).
- Kogan, L., Kolus, C., Schoenfeld-Tacher, R. Assessment of clicker training for shelter cats. Animals. 7 (10), 1-11 (2017).
- Miller, R., King, C. E. Husbandry training, using positive reinforcement techniques, for Marabou stork Leptoptilos crumeniferus at Edinburgh Zoo. International Zoo Yearbook. 47 (1), 171-180 (2013).
- Vertein, R., Reinhardt, V. Training female rhesus monkeys to cooperate during in-homecage venipuncture. Laboratory Primate Newsletter. 28, 1-3 (1989).
- Bloomsmith, M. A., et al. Positive reinforcement training to elicit voluntary movement of two giant pandas throughout their enclosure. Zoo Biology. 22 (4), 323-334 (2003).
- Bloomsmith, M. A., Stone, A. M., Laule, G. E. Positive reinforcement training to enhance the voluntary movement of group-housed chimpanzees within their enclosures. Zoo Biology. 17 (4), 333-341 (1998).
- Veeder, C. L., Bloomsmith, M. A., McMillan, J. L., Perlman, J. E., Martin, A. L. Positive reinforcement training to enhance the voluntary movement of group-housed sooty mangabeys (Cercocebus atys atys). Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 48 (2), 192-195 (2009).
- Coleman, K., Maier, A. The use of positive reinforcement training to reduce stereotypic behavior in rhesus macaques. Applied Animal Behaviour Science. 124 (3-4), 142-148 (2010).
- Newcomer, C. E., Fox, J. G. Zoonoses and other human health hazards. The Mouse in Biomedical Research, Vol. II, Diseases. , 719-745 (2007).
- Boot, R., Koopman, J. P., Kunstýl, I. Microbiological standardization. Principles of Laboratory Animal Science. , 143-165 (1993).
- Nicklas, W. Possible routes of contamination of laboratory rodents kept in research facilities. Scandinavian Journal of Laboratory Animal Science. 20, 53 (1993).
- FELASA working group on revision of guidelines for health monitoring of rodents and rabbits et al. FELASA recommendations for the health monitoring of mouse, rat, hamster, guinea pig and rabbit colonies in breeding and experimental units. Laboratory Animals. 48 (3), 178-192 (2014).
- Nicklas, W., et al. Implications of infectious agents on results of animal experiments. Laboratory Animals. 33, 39-87 (1999).
- . Tierärztliche Vereinigung für Tierschutz e.V. Merkblatt Nr. 160. Heimtiere: Ratten. , (2014).
- Cloutier, S., Panksepp, J., Newberry, R. C. Playful handling by caretakers reduces fear of humans in the laboratory rat. Applied Animal Behaviour Science. 140 (3-4), 161-171 (2012).
- Bassett, L., Buchanan-Smith, H. M., McKinley, J., Smith, T. E. Effects of Training on Stress-Related Behavior of the Common Marmoset (Callithrix jacchus) in Relation to Coping With Routine Husbandry Procedures. Journal of Applied Animal Welfare Science. 6 (3), 221-233 (2003).
- Baker, D. G. Natural pathogens of laboratory mice, rats, and rabbits and their effects on research. Clinical Microbiology Reviews. 11 (2), 231-266 (1998).
- van Ruiven, R., Meijer, G. W., Wiersma, A., Baumans, V., Van Zutphen, L. F. M., Ritskes-Hoitinga, J. The influence of transportation stress on selected nutritional parameters to establish the necessary minimum period for adaptation in rat feeding studies. Laboratory Animals. 32 (4), 446-456 (1998).
- Capdevila, S., Giral, M., Ruiz de la Torre, J. L., Russell, R. J., Kramer, K. Acclimatization of rats after ground transportation to a new animal facility. Laboratory Animals. 41 (2), 255-261 (2007).
- Arts, J. W. M., Kramer, K., Arndt, S. S., Ohl, F. The impact of transportation on physiological and behavioral parameters in Wistar rats: implications for acclimatization periods. ILAR journal / National Research Council, Institute of Laboratory Animal Resources. 53 (1), 82-98 (2012).
- Sotocina, S. G., et al. The Rat Grimace Scale: A Partially Automated Method for Quantifying Pain in the Laboratory Rat via Facial Expressions. Molecular Pain. 7, (2011).
