Çiftlik Domuzlarının Belirlenmiş Bir Kontrol Listesi Kullanarak Domuzları Araştırmaya Geçişi ve ardından Clicker Eğitiminin Başlatılması - Bir Arıtma Girişimi
Summary
Porcine çalışmalarının iyileştirilmesi, standartlaştırılmış bir kontrol listesi ve bir tıklayıcı kullanılarak pozitif takviye eğitimi ile elde edilir. Bu çalışma, örneklerin toplanmasını ve hayvanlarla ilgili günlük işlerin yürütülmesini destekler.
Abstract
3R girişimlerinin uygulanması önemlidir. Laboratuvar domuzlarının ömrünü iyileştirmek için, hayvanların deneylere dahil edilmesinden önceki zaman dilimine odaklandık. Geliştirme sırasında kontrol listesini geliştirdik. Kontrol listesi kullanılarak her bir domuzun ilerlemesi belgelendi. Bu, bakıcılara yardımcı olur, böylece hayvanları sosyalleştirmek ve hayvanın stres ve kaygı seviyesini sınırlamak için gerekli eylemlere odaklanmaya devam ederler. Bu aşamada, domuzlar sakinleşir ve deneysel dönemde stresi daha da sınırlamak için ek tıklama eğitimine başlamaya hazır hale gelir. Domuzlar, temel sonuç önlemlerinin sedasyon veya fiksasyon olmadan toplanmasına kolayca izin verecektir.
Protokol ikiye bölünmüştür. İlk olarak domuzlar araştırma tesisine geldiğinde başlayan geçiş aşaması. İkramların tanıtılması ve bakıcılarla yavaş yavaş daha yakın temas ilk adımlardır. Daha sonra, bekçi kafaya ve arkaya dokunabilmek, örneğin bir kan örneği almak için kulağı veya rektal sıcaklık elde etmek için arkayı manipüle etmek gibi eylemleri tanıtır. Hayvan bakıcısı ilişkisinde güçlü bir temel kurulur ve bu, domuzların varıştan sonra ifade ettiği stresi hızla en aza indirir. İkincisi, olumlu takviye eğitimi, hayvana strese girmeden daha karmaşık görevleri nasıl yerine getirmeleri için öğretilmeye başlar. Bir tıklayıcı ikincil güçlendirici olarak tanıtılır.
Zaman, yapı, eğitim ve kapsamlı iletişim, bu protokolün uygulanmasında başarılı olmak için en önemli kriterler gibi görünmüş görünüyor. Sakin ve uyumlu domuzlara sahip olmanın yanı sıra, bakıcılar her bir domuza vermelerine izin verilen odaklanmadan keyif aldıklarını ve genel iş memnuniyetlerine katkıda bulunduklarını bildirmektedir. Güçlü bir bağlılığa sahip bekçilere sahip olmak ve her domuzun geçiş ilerlemesine ve refahına odaklanmak, ayrıca departmanın Bakım Kültürünü güçlendirir.
Introduction
Russell ve Burch tarafından 1959’da tartışılan 3R’lerin (Değiştirme, Azaltma ve İyileştirme) ilkeleri, hayvanların deneysel amaçlarla kullanımıyla ilgili yüksek etik standartların bugünkü temelini oluşturmaktadır. Preklinik laboratuvar hayvan çalışmaları yapan biyomedikal araştırma tesislerinde, arıtma ilkesine büyük önem verilmelidir. “İyileştirme, hala kullanılması gereken hayvanlara uygulanan insanlık dışı prosedürlerin insidansında veya şiddetinde herhangi bir azalma anlamına gelir”1.
Çağdaş bir tanım ayrıca, arıtmanın “en son in vivo teknolojilerinden yararlanarak ve refahın bilimsel sonuçlar üzerindeki etkisinin anlaşılmasını geliştirerek hayvan refahı üzerine araştırmaları ilerletmek” olduğunu belirtmektedir2. Bu, sadece bugünün arıtma girişimlerinin hayvanın refahı için önemli olmadığını, aynı zamanda bilimsel sonuçların bu girişimlerden yararlanacağı için kaliteyi araştırmak için de önemli olduklarını ima eder 3.
Dikkate alınması gereken bir iyileştirme girişimi, deney hayvanlarını sosyalleştirmek ve eğitmektir. Belirli bir görevi yerine getirmek için eğitilebilirler, örneğin, bir ölçeğe adım atabilir veya kan örnekleri çekilirken sakince davranabilirler. Bazı türler diğerlerinden daha doğal olarak eğitime atılabilir ve bu laboratuvar hayvan türlerini eğitme geleneğini etkiler. Geleneksel olarak, köpeğin avlanmada kullanılması için yüzyıllardır köpeklerin eğitimi gerçekleştirilir. Bu tarihi gelenekler kesinlikle köpeklerin biyomedikal araştırma ortamındaki eğitimini daha basit hale getirmiştir. İnsan olmayan primatlarla birlikte, laboratuvar köpeklerinin eğitimi oldukça uzun bir süredir tartışılmış ve üstlenilmiştir4,5.
Bu türlerin her ikisinde de ortak olan, “sosyo-zoolojik ölçekte” üst sıralarda yer almalarıdır. Bu ölçek, hayvanları insan toplumundaki yerlerine ve kullanımlarına göre sıralar 6. Yüksek sıralama, hayvanlara mümkün olduğunca insancır davranmak ve stres ve kaygı seviyelerini sınırlamak için büyük bir kamu talebi de taşır. Kemirgenler, köpeklerin ve insan olmayan primatların aksine, sosyo-zoolojik ölçeğin alt ucuna yerleştirilir. Halkın dikkatini ve bakımını alamadılar. Tarihsel olarak daha az iyi tedavi edildiler – muhtemelen hayatı tehdit eden hastalığı yayma yetenekleri nedeniyle. Bununla birlikte, son birkaç yıl içinde kemirgenlerin eğitimi klinik öncesi araştırma ortamlarında uygulanmıştır ve burada ilgili bilimsel faydalar fark edilmemiştir. Hem sıçanlar hem de fareler ilginç bir şekilde oldukça kolay eğitilir ve eğitim aynı zamanda stres tepkilerini sınırlar ve böylece bilimsel sonuçları güçlendirir7,8.
Laboratuvar hayvan ortamında domuzların nasıl sosyalleşip eğitilmesi hakkında raporlama yapmak bilgimiz dahilinde9. Sosyo-zoolojik ölçekte, domuzlar köpekler ve kemirgenler arasına yerleştirilir. Türleri öncelikle bir besin kaynağı olarak tanıyoruz, ancak yine de biyomedikal araştırmalarda oldukça fazla sayıda domuz da kullanılıyor. Sadece AB’de 2015-2017 döneminde bilimsel amaçlarla yılda yaklaşık 75.000 domuz kullanılmıştır 10. Bu sayı hem çiftlik domuzlarını hem de minyatür domuzları kapsar. 3R’lere uymak için bir önlem olarak eğiterek bu hayvanların yaşamlarını iyileştirmeye giderek daha fazla odaklanılıyor. Hem çiftlik domuzları hem de minyatür domuzlar gerçekten 11,12eğitilebilir, ancak sosyalleşme açısından başlangıç noktası değişir. Minyatür domuzlar araştırma için yetiştirilir ve erken yaşam süreleri boyunca sosyalleştirilir. Sakin bir öfkeye sahip olmak için yetiştirilirler. Çiftlik domuzları tüketim için yetiştirilir ve genellikle hiç sosyalleşmez. Danimarka’da et üretimi için bitirici domuzlar genellikle sürünün hiyerarşisinde bir pozisyon kazanmak için rekabet etmek zorunda oldukları 15-25 domuzdan oluşan yüksek yoğunluklu gruplarda bulunur. Öfkeleri bu yeteneği yansıtıyor. Genellikle, çamurlama iş yükünü sınırlamak için kısmen kayraklı bir zemine sahip istikrarlı tesislerde barındırırlar. Kilo alımını optimize etmek için, otomatik gıda ve su teslim sistemleri aracılığıyla reklam libitum ile beslenirler. Bu nedenle, çiftlik işçileriyle temasları sınırlıdır ve ele alındığında strese girecektir. Bu, hayvanlar bir araştırma tesisine transfer edildiğinde belirli zorluklar doğurur. Burada hayvan refahı, hayvancılık ve 3R’ler kilit bir rol oynar13,14. Araştırma açısından bakıldığında, her bir hayvan mümkün olan en iyi araştırma sonuçlarını elde etmek için önemlidir. Hayvanların refahı, stres, endişe ve korku açısından düşük bir hayvanlar arası varyasyon sağlamak için de önemlidir. Bu nedenlerden dolayı bir “sürü hayvanından” bir “bireye” geçişe dikkat etmek önemlidir. Varışta, domuzlar yeni kokular, yeni yiyecekler, hayvan bakıcılarıyla günlük temas ve genellikle yeni kalem arkadaşları ile yeni bir ortama girerler. Bir domuz için, kayma çok stresli olabilir ve laboratuvar hayvan biliminde birkaç günlük bir iklimlendirme süresinin önemi kabul edilir15.
İklimlendirme dönemini yapılandırarak, yapılandırılmış bir adım adım kontrol listesi kullanarak “geçiş aşaması” dediğimiz bir aşama oluşturduk. Kontrol listesi, her domuzun yeterli bekçi teması almasını sağlar ve strese girmeden muayene ve numune toplama için temel işleme izin vermeyi öğrenir. Daha sonra her bir özel araştırma projesine hedeflenen pozitif takviye eğitimi kullanılarak domuzların eğitilmesi için sürekli çalışma yapılabilir16,17. İstenilen eylem gerçekleştirildiğinde bir gıda ödülüne işaret etmek için bir tıklayıcı kullanılır. Geçiş aşamasından gelen adımları domuzların ek tıkırtı eğitimi ile birleştirmek, hayvanlara araştırma tesisine sorunsuz bir yerleşme sağlar. Sakinleşirler ve kullanımı kolaydır ve çok az çabayla, örneğin kan örneği toplama için hareketsiz durmaları öğretilebilir. Bu tür bir elleçleme protokolü kullanılarak, hayvanların veya tuzakların sedasyonu gibi eski moda teknikler değiştirilir. Tüm domuzların yeterince ele alındığından emin olmak için bir kontrol listesi doldurulur.
Hayvanların gerçekten olumlu duygular hissettikleri yaygın olarak kabul edilmektedir ve bu nedenle hayvanlarla çalışırken odaklanmak sadece olumsuz duyguların giderilmesine olmamalıdır 18. Bekçi ile yapılan eğitim seansı olumlu bir duygusal deneyime örnektir. Muamele ve ilgi aldığı için domuz için oldukça keyiflidir. Tesiste elleçleme-stres ve korku ile ilgili davranışları azaltmanın yararının yanı sıra, hayvanların eğitilmeleri hayvanlara olumlu duygusal deneyimler yaşatmak için bir fırsat sağlar. Olumlu deneyimlerin eklenmesi, laboratuvar hayvanlarının gerçekleştirilen deneylerle ilgili olarak karşılaştıkları bazı olumsuz deneyimlere karşı koyabilir ve böylece hayvan refahını daha da artıracaktır 19,20.
Domuzlar açıkça eğitim seanslarından zevk alırken, seanslar aynı anda bekçiye her bir domuza olan bağı güçlendirme fırsatı sunar. Hayvan bakıcısı olmak, hayvanların enjeksiyonları gibi acı verici eylemlerde bulunma işin bir parçasıdır. Bununla birlikte, hayvanları eğitebilmek ve bu eylemleri olumlu deneyimlere dönüştürebilmek başlı başına ödüllendiricidir. Bekçilerin bağlılığını arttırır ve departmanın bakım kültürünün güçlendirilmesinde kilit rol oynar21,22,23.
Domuzlar, hayvan deneyleri, barınma ve hayvancılıkla ilgili ulusal mevzuatı ifade eden Kurumun Hayvan Refahı Politikası’na göre barındırıldı. Protokol, her yaştan weaned domuzlara uygulanabilir. Geçiş kontrol listesinin geliştirilmesi için (Şekil 1) 35-80 kg ağırlığında toplam 40 dişi çapraz ırklı çiftlik domuzu (Danimarka Landrace-Yorkshire-Duroc) kullanılmıştır (Tablo 1). Domuzlar varış saatlerine bağlı olarak bir gruba tahsis edildi. Domuzlar, Ocak – Eylül 2020 döneminde araştırma ahır tesisinde barındırıldı. Tüm çiftlik domuzları geleneksel bir ekmek çiftliğinde yetiştirilir ve yaklaşık 15 kg ağırlığındayken işbirliği yapan bir çiftliğe taşınır. Hayatta kalma çalışmalarına dahil edilmeden en az iki hafta önce, domuzlar üniversitenin araştırma ahır tesisine taşınır. İlk iki hafta boyunca çiftlik domuzundan araştırma hayvanına geçiş gerçekleşir. Protokol zararlı olmayan ve olumlu eylemlerden oluşur ve bu nedenle iklimlendirme döneminin bir parçası olarak derhal başlatılabilir.
Domuzlar, katı beton zeminlerde 3,4 – 6,8 m2 ölçülerindeki kalemlerde tek tek barındırıldı ve otomatik su kaynağı ile suya erişti. Her domuz için bir besleme oluğu vardır ve komşu kalemlere ayırmanın en az bir bölümü snout temasına izin verir. Domuzların cerrahi müdahaleler alması veya ekipman implante etmesi planlandığında, kalem arkadaşlarının yaraları yalamasını ve ısırmasını ve implantları çekmesini önlemek için tek başlarına barındırırlar. Yatak malzemesi samandır ve hayvanlar saman ve farklı aktivite oyuncakları ile daha da zenginleştirilir, örneğin halat, toplar, kovalar, plastikten yapılmış çiğneme çubukları (Şekil 2).
Hayvanlar, çiftlik domuzları için ulusal sağlık izleme programına dahil edilen bir sürüden gelir, bu da bir üretim ortamında domuzları etkileyebilecek yedi patojen24 için tarandıkları anlamına gelir. Felasa önerilerine dayanarak araştırma sürüleri için iki yılda bir rastgele kontroller yapılır25,26, beklenmedik araştırma sonuçları nedeniyle teşhis gerektiren domuzlardan alınan örneklere ek olarak. Bu proje için kullanılan domuzlardan bazıları porsin üreme ve solunum sendromu için seropositive; bununla birlikte, domuzların hiçbiri enfeksiyona karşılık gelen herhangi bir klinik semptom göstermedi. Polimeraz zincir reaksiyonu kullanılarak değerlendirilen tüm örnekler negatifti ve domuzların sağlıklı bir durumda olduğunu doğruladı.
Protocol
Representative Results
Discussion
Birinci bölüm, geçiş aşaması kontrol listesi ve ikinci bölüm, ardışık bir tıklama eğitim programı içeren bir protokolün uygulanması onaylanmış bir başarıdır. Ayrıntılı bir kontrol listesinin tanıtılması ve kullanılması, domuzların araştırma tesisine girişini iyileştirmenin bir yolunu sağlamıştır. Yapılandırılmış geçiş aşaması ayrıca araştırma projelerine dahil edilmeden önce domuzları eğitmek için daha iyi bir temel oluşturur. Bakıcıların işe olan bağlılığı…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Beatrice Tscherning Olesen, Karoline Jakobsen, Tine Bjørnholt Gustafsen, Helena Céline Kjær Byriel ve Kira Sonnichsen Graahede, kontrol listesini tasarlama ve günlük işlerinde kullanma konusundaki büyük çabaları, geri bildirimleri ve yardımları için kabul edilmektedir. Tıbbi illüstratör Ken Kragsfeldt, şekil 3’ün gösterilmesine yönelik profesyonel yardımıyla kabul edilir.
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 |
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. , (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).
