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對待實驗動物的方式將會影響您的實驗數據

JUL 14 ,2023

The impact of handling technique on rodent welfare and scientific accuracy

 

如何確保動物在實驗期間的生活福利是為研究目的飼養實驗動物的重要課題。 其中一個主要部分是動物與飼養者和實驗者的互動。 不正確地對待動物會產生壓力,進而可能影響研究結果。

 

因此,教育實驗操作人員正確對待動物並了解不同技術對研究結果的影響非常重要。 在本文章中,我們將通過範例研究探討不同對待動物方式的影響、它們的優缺點,以及這些方式如何影響您的研究。

 

brown mouse on a blue gloved hand

 

各種對待老鼠方式的優點與缺點

光是如果拿起老鼠就存在許多不同的方式,但其中三種是鼠類研究中最普遍的。 分別為管道搬運、雙手捧起和從尾部拎起動物。 雖然拎尾巴是最常用的方法,但它也最有引起小鼠焦慮的風險。 此外,對大鼠來說在不抓住尾部根部或同時支撐大鼠身體的情況下使用抓尾方法會讓牠感到不適。

 

幸運的是,有更多拿起老鼠的方式可以減輕處理動物的壓力。 我們可以使用管狀式保定籠 (或是一根簡單的管柱) 來拿起老鼠,將老鼠引導至管柱中,並鎖上蓋子進行搬運。 該方法的一個主要優點是可以將管子放置在鼠籠中。 這將使動物熟悉該物體。 對物體的習慣會減輕壓力並使操作變得更容易。 管道搬運是在環境之間移動老鼠的好方法。 然而,在管道中對動物進行觀察或是行為干預會更加困難。

 

tunnel handling mouse

 

第三種方式為雙手捧起,與使用尾巴處理相比,將手捧成杯形並讓動物進入並接著搬運是一種可以有效減輕壓力的方法。 使用此方法搬運時,老鼠完全不受約束,這就是為何此方式可以讓老鼠焦慮減少的原因。 然而,這種方法需要讓老鼠熟悉操作者的手,這對於操作者來說比讓動物適應管道更耗時,若是不熟悉的人進行此操作有可能會使動物投奔自由。

 

總之,雖然存在許多搬運動物的技術,但根據您的特定研究需求權衡利弊非常重要,最重要的是要了解減少焦慮對您的研究的好處和影響,尤其是實驗結果的再現性是否有異。因此,即使是搬運動物這種看似簡單的事,也沒有一種適合所有人與所有實驗的方式。

 

嚕貓不流行了,現在嚕大鼠正夯

除了拿起動物的方式可以減少焦慮。 對於大鼠來說,還有另一種減輕壓力的方法,即給大鼠搔癢。 老鼠搔癢法是由 Jaak Panksepp 博士於 1999 年首次開發的。 該方法模擬了玩耍打鬥行為,這是大鼠自然發生的行為。 大鼠在被其他大鼠或人類搔癢時也會發出許多積極的高音調發聲,這是積極情感狀態的指標。

 

多年來,實驗人員一直用搔癢來減輕實驗者處理老鼠時的焦慮感。 通過搔癢,大鼠將減少對觀察者手的厭惡,並且在注射等令大鼠不悅的處置後也會減輕他的壓力[1]。

 

rat tickling

source: Gaskill lab via www.projectbrainlight.org/blog/rat-tickling

 

所以說,要怎麼幫大鼠搔癢呢?

大鼠搔癢的原理是首先進行背部接觸(這也是大多數大鼠打架的方式),然後一鼓作氣將大鼠握住、翻身並搔癢。 特別是搔癢,請將大鼠輕輕壓制使其呈現翻肚姿態並接著搔癢,此動作要保持約至少3 秒鐘。 此後,釋放大鼠並可以重複該搔癢。 研究表明,每天累計15秒的搔癢就足以讓老鼠放鬆,只要在進行某些侵入性處置(如刺青或注射)之前進行數天的搔癢,就可以大大減輕動物的壓力。 值得注意的是,當動物還年輕且與人類沒有太多接觸時,搔癢的效果最好。 搔癢可以在老鼠和人類之間建立聯繫,如果老鼠已經厭惡人類,那麼給大鼠搔癢實際上可能會產生負面影響。

 

搔癢聽起來可能很費時費力,但好處很多。 被搔癢的老鼠不僅壓力較小,因此受壓力的影響較小,而且也更容易搬運或是訓練。 這反過來又會節省時間並改善動物的福利。 如果您想了解更多關於給老鼠搔癢的知識或了解如何做,我建議您觀看 Megan LaFollette 博士主持的教學課程。 她更深入地解釋了給老鼠搔癢的方法和注意事項。

 

生性害羞的小鼠則不能操之過急

最近進行的一項研究著重於動物對實驗者的熟悉程度對慢性疼痛症狀的影響 [2]。 Segelcke博士等人。 將小鼠組暴露在不同的籠具和其他條件下。 他們通過糞便皮質酮濃度來判斷大鼠的壓力指數,並將其與行為和步態觀察期間小鼠的生理能力對照比較。

 

實驗者通過將小鼠暴露在戴手套的手上來熟悉它們。 讓小鼠探索手並爬上去。 每週進行兩次,每隻小鼠 5 分鐘。 研究人員在大部分接觸中 (換墊料等日常接觸) 都使用了前面提到的手捧法。 然而,當將小鼠放入迷宮或圍欄時,則是拉尾巴放入。

 

研究人員使用 CatWalk XT 進行步態分析,發現小鼠與實驗者熟悉與否對步態變化不太明顯,但在害怕記憶相關的行為實驗則有很大不同。Segelcke博士等人發現與不熟悉實驗者的小鼠相比,熟悉實驗者對某些行為測試的結果有影響。 例如進行高架十字迷宮和懸尾測試等行為測試,熟悉實驗者的小鼠壓力較小,花在探索開放臂與全力掙扎的時間都長得多,因此得到相對正面的實驗數據。

 

White rat in CatWalk rodent

 

結論是,正確的對待動物對於確保實驗動物的福利至關重要。 根據研究需求選擇適當的方式可以改善動物福利並提高研究數據品質。 實驗者的處理類型和熟悉程度將對行為測試產生影響,因此在進行行為研究時考慮和記錄至關重要。

 

參考文獻

 1. Cloutier, S.; LaFollette, M.R.; Gaskill, B.N.; Panksepp, J.; Newberry, R.C. Tickling, a Technique for Inducing Positive Affect When Handling RatsJoVE J. Vis. Exp. 2018, e57190, doi:10.3791/57190.

2. Segelcke, D.; Talbot, S.R.; Palme, R.; La Porta, C.; Pogatzki-Zahn, E.; Bleich, A.; Tappe-Theodor, A. Experimenter Familiarization Is a Crucial Prerequisite for Assessing Behavioral Outcomes and Reduces Stress in Mice Not Only under Chronic Pain ConditionsSci. Rep. 2023, 13, 2289, doi:10.1038/s41598-023-29052-7.