Name: using clicker training and social observation to teach rats to voluntarily change cages
Uploaded: 2018-10-25T14:30:00
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Los autores son Thomas Wacker muy agradecidos por su apoyo técnico. Además agradecemos a Dr. Mirjam Roth por su apoyo.

El manejo de las ratas y los procedimientos experimentales se llevaron a cabo con arreglo a las directrices europeas, nacionales e institucionales para el cuidado de los animales.
1. aclimatación y habituación
Nota: Si las ratas no fueron transportadas, puede reducirse el tiempo de aclimatación y habituación. Para la identificación no invasiva, color de la cola con piel-amistoso marcador.
<ol><li>
Semana 1: aclimatación Nota: Dos sesiones...

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	<li>Balcombe, J. P., Barnard, N. D., Sandusky, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laboratory+routines+cause+animal+stress.">Laboratory routines cause animal stress.</a> Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 43 (6), 42-51 (2004).</li><li>Sharp, J., Zammit, T., Azar, T., Lawson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress-like+responses+to+common+procedures+in+individually+and+group-housed+female+rats.">Stress-like responses to common procedures in individually and group-housed female rats.</a> Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 42 (1), 9-18 (2003).</li><li>Sharp, J. L., Zammit, T. G., Lawson, D. 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E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Husbandry+training,+using+positive+reinforcement+techniques,+for+Marabou+stork+Leptoptilos+crumeniferus+at+Edinburgh+Zoo.">Husbandry training, using positive reinforcement techniques, for Marabou stork Leptoptilos crumeniferus at Edinburgh Zoo.</a> International Zoo Yearbook. 47 (1), 171-180 (2013).</li><li>Vertein, R., Reinhardt, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Training+female+rhesus+monkeys+to+cooperate+during+in-homecage+venipuncture.">Training female rhesus monkeys to cooperate during in-homecage venipuncture.</a> Laboratory Primate Newsletter. 28, 1-3 (1989).</li><li>Bloomsmith, M. 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Merkblatt Nr. 160.</a> Heimtiere: Ratten. , (2014).</li><li>Cloutier, S., Panksepp, J., Newberry, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Playful+handling+by+caretakers+reduces+fear+of+humans+in+the+laboratory+rat.">Playful handling by caretakers reduces fear of humans in the laboratory rat.</a> Applied Animal Behaviour Science. 140 (3-4), 161-171 (2012).</li><li>Bassett, L., Buchanan-Smith, H. M., McKinley, J., Smith, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Training+on+Stress-Related+Behavior+of+the+Common+Marmoset+(Callithrix+jacchus)+in+Relation+to+Coping+With+Routine+Husbandry+Procedures.">Effects of Training on Stress-Related Behavior of the Common Marmoset (Callithrix jacchus) in Relation to Coping With Routine Husbandry Procedures.</a> Journal of Applied Animal Welfare Science. 6 (3), 221-233 (2003).</li><li>Baker, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+pathogens+of+laboratory+mice,+rats,+and+rabbits+and+their+effects+on+research.">Natural pathogens of laboratory mice, rats, and rabbits and their effects on research.</a> Clinical Microbiology Reviews. 11 (2), 231-266 (1998).</li><li>van Ruiven, R., Meijer, G. W., Wiersma, A., Baumans, V., Van Zutphen, L. F. 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S., Ohl, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+transportation+on+physiological+and+behavioral+parameters+in+Wistar+rats:+implications+for+acclimatization+periods.">The impact of transportation on physiological and behavioral parameters in Wistar rats: implications for acclimatization periods.</a> ILAR journal / National Research Council, Institute of Laboratory Animal Resources. 53 (1), 82-98 (2012).</li><li>Sotocina, S. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Rat+Grimace+Scale:+A+Partially+Automated+Method+for+Quantifying+Pain+in+the+Laboratory+Rat+via+Facial+Expressions.">The Rat Grimace Scale: A Partially Automated Method for Quantifying Pain in the Laboratory Rat via Facial Expressions.</a> Molecular Pain. 7, (2011).</li></ol>

El protocolo descrito anteriormente es útil extendida aplicación de nuestro protocolo de entrenamiento de clicker descrita para ratones de laboratorio10. La aplicación requiere sólo unos minutos al día sobre un total de siete semanas, incluyendo aclimatación, habituación y entrenamiento de clicker. Viabilidad, este protocolo fue limitado a días de la semana con sesiones de aproximadamente diez minutos por cada par de ratas. El protocolo puede aparecer ser desperdiciador de tiempo establece...

Procedimientos de rutina pueden causar estrés en el laboratorio animales1,2,3,4. Se ha demostrado que el cambio de jaula aumentar parámetros cardiovasculares y actividad general en ratas4,5,6. Estas respuestas de estrés pueden ser por lo menos parcialmente debido a la alteración física y manejo asociados con la jaula cambiar procedimientos más que en el nuevo ambiente desconocido2,4. De particular importancia es el efecto negativo del estrés sobre el bienestar de los animales considerados7. Además, el estrés induce cambios en el comportamiento y en otros parámetros del cuerpo, incluyendo el sistema nervioso autónomo, el sistema neuroendocrino y el sistema inmunológico. Por lo tanto, el estrés se refiere a menudo como una posible fuente de desviaciones inesperadas a través de experimentos con animales y deben evitarse lo más posible en la investigación animal de alta calidad7,8. Una manera de reducir el estrés en animales de laboratorio es por el entrenamiento. Animales formación general puede ser una herramienta muy útil para la gerencia del animal de laboratorio y es, de hecho, exigido por la Directiva 2010/63/UE9. Capacitación puede servir como una forma de enriquecimiento y ayuda a preparar los animales para los experimentos; así, formación contribuye a mantener y mejorar el bienestar en el laboratorio configuración10,11,12. Un método de formación posible es el adiestramiento por refuerzo positivo (PRT). PRT es una forma de condicionamiento operante donde una recompensa (por ejemplo, una recompensa de comida), está vinculada con un comportamiento deseado13. Esta forma de entrenamiento es ya utilizada en el laboratorio de primates no humanos con el fin de reducir el estrés y mejorar el bienestar y ha ganado renombre en varias otras especies de animales10,13, 1415,de,16. Formación del movimiento voluntario es también utilizado para refinación ganadería gestión17,18,19. PRT no es sólo una herramienta útil para la cooperación al trabajar con animales; Además es generalmente beneficioso para bienestar los animales, independientemente de si el comportamiento entrenado es directamente utilizado20. El protocolo de entrenamiento de refuerzo positivo aquí descrito pretende evitar cualquier forma de estrés durante los cambios de jaula rutinariamente realizado dando la rata la oportunidad de voluntariamente participar en el procedimiento.
Además el posible estrés para los animales, procesos de trabajo en instalaciones siempre proporcionan trampas para el mantenimiento del estado de higiene, sobre todo porque el contacto directo entre animales de laboratorio y cuidadores de animales asume el riesgo de higiene contaminación. En instalaciones especializada en roedores, la transferencia de los animales de sucia en limpiamos jaulas proporciona una carga de trabajo regular y alta. Este procedimiento normalmente incluye el contacto directo entre animales y humanos y así representa un factor de riesgo higiénico debido a la posible transferencia de patógenos en la piel humana21. Además de transferencia de otros vectores animales, organismos patógenos y no patógenos inmiscuyen instalaciones más frecuentemente por los seres humanos22,23. Como salud reducida se asocia con menor bienestar, incluso subclínica infecciones puede ser una causa para nonreproducible resultados experimentales y esto debería ser claramente evita24,25. En esta cuenta, entrenamiento de animales a las jaulas de cambio voluntario más permite la conducción del cambio de jaula después del entrenamiento con apenas cualquier contacto directo entre animal y animal vigilante, reduciendo así un riesgo potencial para la higiene al realizar procedimientos experimentales.
Nuestro protocolo para las ratas de capacitación voluntariamente cambiar jaulas puede ser una herramienta útil para el manejo de la rata de laboratorio, como enlaces el entrenamiento como una forma de enriquecimiento cognitivo con un rendimiento de trabajo de rutina. Por consiguiente, nuestro protocolo es un procedimiento de animales que ayuda a aumentar el bienestar de las ratas en las instalaciones de animales de laboratorio. Como el cambio de jaula después de la fase de entrenamiento se puede realizar con casi cualquier contacto directo entre animal y animal vigilante, podría además ayudar a mantener la higiene a un alto nivel y por lo tanto mejorar aún más la investigación con animales.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:719px;" width="719">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:224px;">Target Stick with Clicker</td>
			<td style="width:111px;">Trixie</td>
			<td style="width:104px;">2282</td>
			<td style="width:280px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Metal Pipe (Alu Flexrohr nw 100)</td>
			<td>Rotheigner</td>
			<td></td>
			<td>available in construction marktes</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">White Chocolate/ white chocolate cream</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Company doesn&#39;t matter, preferable organic quality</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Prism Version 6.0 for Mac</td>
			<td>GraphPad Software</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using clicker training and social observation to teach rats to voluntarily change cages

Limpieza de la jaula es un procedimiento habitualmente realiza cría y se sabe para inducir estrés en ratas de laboratorio. Estrés puede tener un impacto negativo sobre el bienestar y puede afectar a la comparabilidad y reproducibilidad de resultados de investigación, la cantidad de estrés experimentado por los animales de laboratorio debe ser minimizada y evitar cuando sea posible. Además, el contacto directo entre la rata y el animal vigilante durante el cambio de jaula tiene los riesgos de higiene y por lo tanto posiblemente afecta negativamente el bienestar de las ratas y la calidad de la investigación.
Nuestro protocolo tiene como objetivo mejorar la jaula rutinariamente realiza cambio de procedimiento. Por esta razón, presentamos un protocolo viable que permite a las ratas a aprender mediante clicker de entrenamiento y observación para cambiar voluntariamente a una jaula limpia. Este entrenamiento ayuda a reducir el estrés causado por la alteración física y manejo asociado con la estructura cambia y al mismo tiempo permite una reducción en el contacto directo entre animal y animal vigilante una vez finalizada la fase de entrenamiento.
La aplicación de clicker formación a las ratas es rápido y fácil. Las ratas están generalmente interesadas en la capacitación y aprenden eficientemente el comportamiento deseado, lo que conlleva cambio jaulas a través de una tubería. Incluso sin entrenamiento, las ratas aprenden a realizar el comportamiento deseado por la observación, como el 80% del grupo de aprendizaje observacional había cambiado correctamente jaulas cuando se. La formación más ayuda a establecer una relación de confianza entre el entrenador y el animal. Como la higiene y el bienestar son muy importantes en experimentos con animales, este protocolo también puede ayudar a mejorar la investigación de alta calidad.

El entrenamiento se realizó sobre una cohorte de diez ratas Lister con capucha (LD). Diez inexpertas pero con cuidado manejadas LD ratas sirvieron como grupo control. Manipulación suave significa que las ratas fueron levantadas solamente por su cuerpo y no levantadas en la base de la cola. Para evaluar el aprendizaje por observación, hemos añadido un grupo de más de 10 ratas LD, que no entrenaron pero eran compañeros de la jaula de las ratas entrenadas y fueron capaces de observar e...

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Using Clicker Training and Social Observation to Teach Rats to Voluntarily Change Cages

Este Protocolo introduce un método de cambio de jaula para ratas mediante clicker formación. Las ratas aprenden el comportamiento deseado no sólo por la formación directa, sino también por aprendizaje observacional. La aplicación de este protocolo rápido y sencillo puede ayudar a mejorar el bienestar y la higiene en las instalaciones de roedores.

Utilizando Clicker formación y observación Social enseñar a ratas voluntariamente cambiar jaulas

Cage cleaning is a routinely performed husbandry procedure and is known to induce stress in laboratory rats. As stress can have a negative impact on ...

Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo emergente de las estrategias ambientales para roedores de laboratorio, como la reducción del estrés en los procedimientos de cría rutinarios. La principal ventaja de esta técnica es que puede ayudar a mejorar el proceso rutinario de cambio de jaula y de esta manera ayuda a mejorar el bienestar de las ratas de laboratorio. Generalmente, individuos nuevos en el método podrían tener problemas porque el momento de la recompensa y el manejo general de las ratas son de vital importancia.En primer lugar, llevar la jaula a casa a la zona de entrenamiento, que debe ser un lugar tranquilo con distracciones limitadas. Asegúrese de que todos los materiales necesarios, como la recompensa, el clicker, el palo objetivo, un temporizador, el tubo de metal, una jaula limpia y cualquier otro material de entrenamiento específico están a mano. Observe críticamente a las ratas para cualquier signo de malestar durante todo el procedimiento.A continuación, retire todos los artículos de la jaula de inicio. Sólo la rata entrenada y la rata observadora y el material de cama deben permanecer en la jaula. Coloque un túnel corto en la jaula de casa, preferiblemente uno hecho de un material con el que la rata esté familiarizada.Espere hasta que la rata se siente en el túnel y luego ofrecer a la rata la recompensa. Tan pronto como la rata muestre interés, y está a punto de empezar a mordisquear la recompensa, haga clic, y luego deje que la rata se alimente de la recompensa. Para asegurarse de que el emparejamiento de los dos reforzadores es correcto, repita haciendo clic y, a continuación, recompensando durante 15 segundos.Si la rata no se alimenta en las circunstancias de la situación de entrenamiento, la fase de habituación debe ampliarse o ajustarse. Si la rata no participó, compruebe si hay signos de una conexión entre el reforzador primario y el secundario administrando el clic sin la recompensa. Los signos de una conexión incluyen a la rata olfateando la recompensa, buscando la recompensa o levantando a sus extremidades delanteras para buscar la recompensa.Si esto ocurre, siga adelante con la siguiente parte, de lo contrario, repita el primer día de entrenamiento. Para la siguiente fase de entrenamiento, coloque un túnel corto del mismo material que el túnel que se utilizará para unir las dos jaulas. Inicie el temporizador e inmediatamente comience con los primeros 30 segundos de entrenamiento.La primera vez que la rata muestra interés en el túnel, presente la recompensa al final del túnel. Tan pronto como la rata entre en el túnel, haga clic y luego deje que la rata se coma la recompensa. Quita la recompensa de comida y espera hasta que la rata muestre interés en el túnel una vez más.Haga clic tan pronto como la rata entre en el túnel y presente la recompensa al final del túnel. Después de 30 segundos de entrenamiento, retire el túnel para una rotura de 15 segundos. Repite los 30 segundos de entrenamiento con el siguiente descanso de 15 segundos durante cuatro minutos.Si la rata muestra el comportamiento deseado más de cuatro veces por minuto, deje de hacer clic y simplemente recompense con el reforzador principal. Inicia el temporizador e inmediatamente comienza con los primeros 30 segundos de entrenamiento colocando el globo del palo objetivo cerca de la rata. Tan pronto como la rata muestre interés en el mundo, haga clic y recompense a la rata.Repita esto varias veces. Añade un descanso cada 15 segundos y luego sigue con el entrenamiento. Si la rata muestra interés en el globo más de cuatro veces por minuto, el siguiente comportamiento a reforzar es tocar el globo con la nariz.Si la rata repite ese comportamiento durante más de cuatro veces por minuto, deja de hacer clic y recompensa con el reforzador principal. Aquí, sólo se refuerza el paso del túnel hacia la jaula limpia. Construir la conexión entre la jaula de la casa y una nueva jaula limpia por un túnel mediante la inserción de una versión más larga del túnel ya familiar para la rata.En el primer día, no realice ningún entrenamiento y deje que las ratas inspeccionen el túnel. Hay una buena posibilidad de que pasen a través del túnel por su cuenta. En el segundo día, dé a la rata dos minutos para transferir a través del túnel por sí mismo desde el lado sucio al lado limpio.Si la rata no se mueve a través del túnel, inicie la primera sesión de entrenamiento de 30 segundos haciendo clic y recompensando a la rata tan pronto como muestre interés en el túnel. A continuación, haga clic y recompensa la entrada de la rata en el túnel y vaya a hacer clic y recompensar si la rata se adentra en el túnel. Continúe de manera similar hasta que la rata corra a través de todo el túnel.Tan pronto como la rata comience a asomarse desde el final del túnel a la jaula limpia, presente el globo del palo objetivo, haga clic y recompense por tocar el globo. Por último, guía a la rata para que abandone el túnel. Presente el globo frente al túnel y haga clic y recompense a la rata tan pronto como entre en la nueva jaula y toque el globo.Ponga una mano debajo del vientre o alrededor del pecho y apoye las patas traseras de la rata para levantarla de la jaula limpia y colocarla de nuevo en la jaula sucia. A continuación, presente el globo del palo objetivo en el centro de la jaula limpia. Haga clic y recompensa a medida que la rata corre a través del túnel y toca el palo objetivo.Si la rata repite el comportamiento durante más de cuatro veces por minuto, deje de hacer clic y simplemente recompense con el reforzador principal. 10 ratas con capucha Lister femeninas fueron entrenadas para cambiar de jaula a través de una tubería de metal mediante el entrenamiento clicker. La capacitación se evaluó en tres categorías.Sin participación, comportamiento exploratorio y comportamiento dirigido. Todas las ratas adquirieron el comportamiento entrenado después de cinco días de entrenamiento. Después de cuatro semanas de observación, se evaluó a los compañeros de jaula de ratas entrenadas para cambiar voluntariamente la jaula.En general, el 80% del grupo de aprendizaje observacional cambió las jaulas a través de la tubería metálica. Después de cuatro semanas de entrenamiento, todas las ratas fueron restringidas y las vocalizaciones, la defecación y la micción fueron grabadas y resumidas para calcular una puntuación de comportamiento relacionada con el miedo para cada rata. El grupo no entrenado mostró una mayor puntuación de comportamiento relacionado con el miedo, en comparación con la de los grupos de aprendizaje entrenados y observacionales.Al intentar este procedimiento, es importante recordar observar a las ratas en busca de cualquier signo de incomodidad y que todas las interacciones deben ser de una manera amigable con los animales. Después de este procedimiento, experimentos en otros campos científicos como el conductismo, la neurociencia o la inmunología se pueden realizar con el beneficio de animales felices y sin estrías.

Research

JoVE Journal

Behavior

Using Chronic Social Stress to Model Postpartum Depression in Lactating Rodents

Usando estrés social crónico de Modelo depresión posparto en vacas roedores

Exposure to chronic stress is a reliable predictor of depressive disorders, and social stress is a common ethologically relevant stressor in both animals ...

Investigación

Comportamiento

Measuring Sensitivity to Viewpoint Change with and without Stereoscopic Cues

The speed and accuracy of object recognition is compromised by a change in viewpoint; demonstrating that human observers are sensitive to this ...

Training Rats to Voluntarily Dive Underwater: Investigations of the Mammalian Diving Response

Las ratas de capacitación voluntariamente de buceo bajo el agua: Las investigaciones de la respuesta de buceo de los mamíferos

Underwater submergence produces autonomic changes that are observed in virtually all diving animals. This reflexly-induced response consists of apnea, a ...

Moderate Prenatal Alcohol Exposure and Quantification of Social Behavior in Adult Rats

Moderada exposición prenatal al alcohol y cuantificación de la conducta social en ratas adultas

Alterations in social behavior are among the major negative consequences observed in children with Fetal Alcohol Spectrum Disorders (FASDs). Several ...

The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats

La Junta Agujero Modificado - Medición de Comportamiento, Cognición e interacción social en ratones y ratas

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure ...

A Method for Evaluating the Reinforcing Properties of Ethanol in Rats without Water Deprivation, Saccharin Fading or Extended Access Training

Un método para evaluar las propiedades reforzantes de etanol en ratas sin privación de agua, la sacarina o el desvanecimiento de Formación Extended Access

Operant oral self-administration methods are commonly used to study the reinforcing properties of ethanol in animals. However, the standard methods ...

Pavlovian Conditioned Approach Training in Rats

Pavloviano Formación Enfoque acondicionado en ratas

Cues that are contingently paired with unconditioned, rewarding stimuli can acquire rewarding properties themselves through a process known as the ...

Recording Mouse Ultrasonic Vocalizations to Evaluate Social Communication

Grabación de ratón de ultrasonidos Las vocalizaciones de Evaluación de la Comunicación Social

Mice emit ultrasonic vocalizations in different contexts throughout development and in adulthood. These vocal signals are now currently used as proxies ...

Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice

La introducción de adiestramiento con clicker como un enriquecimiento cognitivo para el Laboratorio de ratones

Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous ...

Integrating Computerized Linguistic and Social Network Analyses to Capture Addiction Recovery Capital in an Online Community

Integración de análisis computarizados de redes linguísticas y sociales para capturar capital de recuperación de adicciones en una comunidad en línea

The article describes a new methodology designed with the aim of finding a comprehensive, unobtrusive, and accurate way of capturing social recovery ...