실험실 쥐에 대한인지 심화로 리모콘 교육 소개
Summary
The development of new refinement strategies for laboratory mice is a challenging task that contributes towards fulfilling the 3R principle. This protocol introduces clicker training as a cognitive enrichment program for laboratory mice.
Abstract
Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous research determined a profound impact of gentle handling protocols on the well-being of laboratory mice. By introducing clicker training to the keeping of mice, not only do we promote the amicable treatment of mice, but we also enable them to experience cognitive enrichment. Clicker training is a form of positive reinforcement training using a conditioned secondary reinforcer, the “click” sound of a clicker, which serves as a time bridge between the strengthened behavior and an upcoming reward. The effective implementation of the clicker training protocol with a cohort of 12 BALB/c inbred mice of each sex proved to be uncomplicated. The mice learned rather quickly when challenged with tasks of the clicker training protocol, and almost all trained mice overcame the challenges they were given (100% of female mice and 83% of male mice). This study has identified that clicker training for mice strongly correlates with reduced fear in the mice during human-mice interactions, as shown by reduced anxiety-related behaviors (e.g., defecation, vocalization, and urination) and fewer depression-like behaviors (e.g., floating). By developing a reliable protocol that can be easily integrated into the daily routine of the keeping of laboratory mice, the lifetime experience of welfare in the mice can be improved substantially.
Introduction
실험실 쥐에 대한 새로운 정제 전략의 개발은 실험실 동물 과학 (1) 상기 3RS의 이행 (교체, 감소 및 정제)에 기여하는 어려운 작업입니다. 정제 분야의 개선은 추가적인 실험을 위해 사용되는 동물의 수백만의 복지에 기여할 수있다. 따라서, 집중 연구 분야에서 필요하다. 이것은 또한 유럽 연합 (EU)의 지침 63분의 2,010의 정의 된 목표이다. 지침 63분의 2,010 / EU는 실험 동물의 수명 경험을 강화해야한다는 지적과 (제 3.7) 2 "시설이 습관화 및 교육 동물에 적합한 프로그램, 절차 및 프로젝트의 길이를 설정해야한다"고.
그들이 보관하고 실험을 위해 사육되는 동안 실험 동물은 많은 스트레스 상황을 경험할 수 있습니다. 노동 사이 보통 상호atory 마우스와 책임있는 사람들은 오히려 제한됩니다. 따라서, 신뢰 관계가 발전 할 수 없습니다. 이 동물들 3, 4, 5, 6의 동작 생리학, 따라서 복지에 해로운 취급 반응에서 증가 된 불안과 스트레스를 유발할 수있다. 또한, 정기적으로 스트레스 호르몬이나 행동 7, 8 등 다양한 매개 변수를 측정하여 검사 할 수 스트레스 반응을 일으킬 수 일반적인 처리, 억제, 혈액 또는 조직 샘플링 같은 실험 절차를 수행. 이 처리 프로그램을 효율적 실험실 설치류 9, 10, 11 연구자 향해 불안을 감소시킬 수 있음을 보여왔다. 따라서 동물 '을 향상시킬 수 처리 프로그램조건은 동물 복지 5에 크게 기여할 수있다.
이 연구의 목적은 특정 처리 프로그램으로 마우스에 대한 긍정적 인 강화 훈련을 소개하는 것입니다. 긍정적 인 강화 훈련은 연구자에게 동물의 행동을 형성 할 수있는 수단을 제공 조건화의 한 형태이다. 동물이 원하는 동작을 수행 할 때, 그것은 (여기서, 음식 보상) 양 자극 따른다. 목적은 동물이 각각의 행동에 대한 보상을 연결하는 것입니다. 리모콘 훈련은, ㄱ 리모콘의 소리를 "클릭"컨디셔닝 차 보강재를 사용하여 긍정적 인 강화 훈련의 한 형태이며, 특정 행동 (12)을 강화하기 위해 입증되었습니다.
보다 구체적으로, 클릭 음이 동작하고 곧 보상 (13) 사이에 "시간 브릿지"로 기능한다. 동물이 원하는 수행 정확하게 할 때 트레이너 클릭문제는, 어떤 시간없이 14을 지연 한 다음 음식 보상을 제공합니다. 이 높은 주파수로 수행 될 보상 동작을 강화한다. 리모콘 훈련은 널리 반려 동물과 함께 사용되며 성공적 인간이 아닌 영장류 13, 15, 16로 구현 된 실험 동물 과학에 그것의 방법을했다. 조건화 패러다임에 도전 할 때 마우스를 신속 오히려 배우로서, 두 번째 보강제의 도입은인지 능력 5, 17, 18, 19를 너무 긴장하지 않아야합니다.
마우스의 유지에 리모콘 교육을 도입함으로써, 우리는인지 농축을 경험 쥐를 할 수 있습니다. 인지 농축의 디자인은 SOLV 자신의인지 능력을 사용하도록 마우스를 사용하도록 설정해야합니다전자의 문제는 환경 (20), (21)을 통해 제어 할 수 있습니다. 다른 종과 여러 연구 포로 동물 22, 23, 24의 복지에인지 농축의 긍정적 인 영향을 증명한다. 성공적으로 환경 문제에 대처하기위한 동물의 능력을 강화하여 그 25 26 복지에 기여한다.
동물이 평생 동안 스트레스의 낮은 수준을 발생하는 경우 또한, 그들은 생물 의학 연구에서 발생하는 스트레스에 직면 해로운 대처 전략을 개발하는 적은 경향이있다. 따라서,인지 농축 일관된 구현은 피험자의 표현형의 균일화에 기여할 수있다. 이 필요한 환자의 수를 줄일 수 있기 때문에 이것은 감소의 3R 원리에 기여통계 요구 사항 (27)을 충족합니다.
쉽게 실험실 쥐를 유지의 일상 생활에 통합 할 수있는 신뢰할 수있는 프로토콜을 개발함으로써, 우리는 실질적으로 복지의 수명 경험을 향상시킬 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
각각의 섹스 (12) BALB / C 근친 마우스의 코호트와 리모콘 훈련 프로토콜의 효과적인 구현은 복잡하지 않은 것으로 판명. 이전 연구는 여러 종과 식자 교육의 효과를 확인했다, 우리는 마우스에이 확장. 쥐 실험 동물 중 가장 낮은 개발 포유류로, 자신의 능력은 종종 과소 평가된다. 따라서, 상기 데이터의 가장 놀라운 양태는 훈련 성공 거의 모든 마우스에 의해 달성 될 수있다.
…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by the Translational Animal Research Center of the University Medical Center of the Johannes Gutenberg-University Mainz. The authors are most grateful to Thomas Wacker for his technical support.
Materials
| Lid for open housing | Tecniplast | GM500LID117 | |
| SealSAfe Plus top for open housing | Tecniplast | GM500400SU | |
| Type II long, filter top cages | Tecniplast | GM500PFSPC | |
| Aspen bedding material | Lab & Vet Service GmbH | H0234-300 | Environmental enrichment |
| Red polycarbonate Mouse House | Tecniplast | ACRE011 | Environmental enrichment |
| Tissue papers | Tork, SCA Hygiene Products GmbH | 290179 | Environmental enrichment |
| Food – ssniff M-H Extrudat | ssniff | V1126-000 | ad libitum |
| Target Stick with Clicker | Trixie | 2282 | |
| PVC Tube (Tunnels) | Thyssen Krupp | RTPVCU04003005 | |
| White Chocolate/ white chocolate cream | Company doesn't matter, preferable organic quality | ||
| Forceps | FineScienceTools | e.g. 11150-10 | Or any other tool to fixate chocolate |
| Prism Version 6.0 for Windows | GraphPad Software |
References
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