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NC3RS:国家替代和减少动物的替代和减少中心
指导

训练动物

介绍

奖励所需行为的积极强化训练方法已成为人道护理和实验动物使用的宝贵工具。积极的强化训练是基于为动物提供愉快的动作或事件的基础,在动物显示教练想要增加频率的行为之后。积极的加强训练(PRT)是动物处理方法的一种完善,可以改善动物福利,动物畜牧业,兽医护理以及动物作为研究对象的价值。因此,通过实验室动物护理的立法和专业指南,建议对动物培训作为良好实践,这是全面行为管理计划的重要组成部分。维护人员安全至关重要,因为这些程序已实施。

积极强化培训的动物福利益处

阳性强化训练的原理适用于动物物种,非人类灵长类动物,狗,猫,猪,啮齿动物,农场,鸟类,鸟类和其他人可以从这种训练中受益(请参阅照片1、2和3)。采用完全积极的强化方法,如果动物选择不参加,他/他不会被强迫参与,也没有对动物的负面影响。这样,动物可以行使选择,并增加了对其环境的控制;选择和控制被认为是促进圈养动物福利的重要手段。在PRT中,训练的速度是由动物决定的,这似乎减少了它们所经历的压力,如其行为和各种生理措施所表明的那样(例如,诸如皮质固醇等应激激素,总白细胞计数,总血细胞计数,葡萄糖水平)。PRT减少了对身体约束和/或使用麻醉的需求,以及与这些事件相关的风险。新利体育网页版一种称为反调理或脱敏的训练技术可用于减少动物对设备,饲养程序,人员和其他物体的恐惧,以便在研究环境中变得更加舒适。

除了使动物福利受益外,PRT还可以通过最大程度地减少可能增加实验数据变异性的个体生理变化(例如与压力或恐惧相关的人)来提高研究质量。降低可变性来源的技术也有可能减少给定研究项目中所需的动物数量。

带有教练的实验室走廊中的猪。培训师正在持有一个移动的目标,猪已经接受了训练。
照片1:这头猪已经受过训练以遵循移动的目标(由培训师持有)。图像由卡林·鲍威尔(Karin Powell)提供。
猪在实验室中。猪已经受过训练,可以站在秤上,并自愿爬上秤以进行常规称重。
照片2:一只猪自愿爬上秤以进行常规称重。图像由卡林·鲍威尔(Karin Powell)提供。

培训实验室灵长类动物

PRT计划是针对实验室灵长类动物的最全面发展和评估的,但是许多其他动物也取得了类似的进步。通过PRT,已教会灵长类动物在询问时或从一个外壳到另一个围栏时进入转移箱,以仔细检查身体部位(例如,嘴巴,手,手,胸部),以允许使用听诊器他们的心脏或肺部,并呈现会阴区域进行寄生虫测试。灵长类动物已经与诊断射线照相程序合作,针灸治疗,并通过局部药物进行了仔细检查和治疗的伤口。训练灵长类动物以平静的忍受约束(例如,坐在“约束椅子”中)可以减轻压力,并提高进行某些研究的便利性。可以从包括尿液,粪便,唾液,阴道液,精液,鼻液甚至血液在内的合作灵长类动物中收集许多不同的生物样品。灵长类动物也经过训练,以允许肌肉内和皮下注射。在某些情况下,训练可以减少异常的行为模式,例如起搏,尤其是当动物接受训练以与异常行为表达不相容的行为。PRT的其他应用可以减少社会群体中的侵略性(例如,通过培训来减少食物的竞争),并减少对人类的侵略性。经验表明,受过训练的动物在参与方面保持了高度的可靠性,但是如果它们退缩(其先前训练的行为的表现已经恶化),则进一步的培训通常可以重新建立这种行为。

一个女性普通的摩尔果会坐在称重尺度上,可以通过笼子杆看到。她拿着白汤匙,是她追随的目标。她的伴侣坐在她身后,在一个分支上等待,直到他的目标(黑色)提出。
照片3:经过训练的灵长类动物可以要求坐在家居笼子中的称重尺度上,从而避免捕获,约束和从笼子中拆除,这可能会很紧张。在这里,一位女性普通的果酱坐在一个称重的秤上,将她(白色)目标抱住,而她的伴侣则等待(黑色)目标。

培训费用

与培训相关的主要成本是与教育人员有关的初始时间投资以及实施行为修改过程。在某些情况下,由于培训可以提高可以执行程序的易度性,速度和安全性,因此可以在以后收回此费用。降低现在正在研究的训练成本的另一种方法是确定动物特征(例如人格或气质)的个体差异,这些差异可能预测对要训练的行为的迅速获取,然后将选定的动物与特定的研究相匹配要训​​练的程序。

负强化

在某些情况下,使用PRT比使用主要取决于负面强化的更传统的培训方法需要更多的培训时间。负强化(NR)依靠在发生所需行为后立即消除不愉快的动作或厌恶刺激。实验室中的一种常见的负强化方法是使用笼子“挤回”将动物移至手术上,然后在执行所需行为后立即释放挤压。这种类型的训练是有效的,但是不太理想,因为它减少了动物的选择和控制,并且可能涉及胁迫。当PRT实际上无法在合理的时间范围内完成所需的工作时,就可以将NR与PRT结合使用来加快训练过程。在这些情况下,应使用最小的NR幅度来实现目标,应尽可能短的时间使用它,并应与PRT一起使用。在某些情况下,可以使用NR的简短应用来促进在培训中的某些方面进步,同时仍将PRT用于大多数培训步骤。

积极强化培训指南

那些试图辨别PRT对自己的动物管理计划的价值的人应仔细审查描述和评估动物训练方法的科学文献的日益增长的体系。有一些指导可帮助实验室人员制定和实施适当的培训计划(请参阅相关资源),尤其是非人类灵长类动物和狗。NC3RS积极积极地制定有关非人类灵长类动物的培训的进一步指南,包括有关指南完善将食物或流体控制用作行为神经科学和与椅子约束合作培训的猕猴的动机工具(请参阅我们的资源页面非人类灵长类动物)。

相关资源

实验室动物训练技术的一般信息:

  • Berns GS,Brooks AM,Spivak M(2012)。在醒着的狗中功能性MRI。PLOS ONE7,1-7。
  • Schapiro,SJ,Bloomsmith MA,Laule GE(2003)。积极的强化训练是改变非人类灵长类动物行为的一种技术:有效性的定量评估。应用动物福利科学杂志,6(3),175-188。

建立动物训练计划:

  • Prescott MJ,Bowell VA,Buchanan-Smith HM(2005)。培训实验室的非人类灵长类动物,第2部分:用于制定和实施培训计划的资源。动物技术和福利4,133-148。
  • Prescott MJ,Buchanan-Smith HM(2007)。培训实验室的非人类灵长类动物,第一部分:英国调查。动画。福利16,21-36。
  • Perlman JE,Bloomsmith MA,Whittaker MA,等。(2012)。在灵长类动物实验室实施积极的强化动物训练计划。应用动物行为科学137(3-4),114-126。

生物样品收集培训:

  • Coleman KL,Pranger L,Maier A等。(2008)。使用正增强训练技术:与黑猩猩的比较,用于静脉杆菌猕猴用于静脉穿刺。J. Am。联合。实验室。动画。科学。47,37-41。
  • Laule GE,Thurston RH,Alford PL,Bloomsmith MA(1996)。训练可靠地从年轻的糖尿病黑猩猩(Pan Troglodytes)获得血液和尿液样本。动物园生物。15,587-591。

提高培训效率的方法:

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  • Ernstrom AL,Fredlund H,Spangberg M,Westlund K(2009)。恒河猕猴的积极加强训练 - 训练频率的训练进度。是。J. Primatol。71,373-379。

培训对生理变量的影响:

  • Lambeth SP,Hau J,Perlman JE,Martino M,Schapiro SJ(2006)。阳性强化训练会影响圈养的黑猩猩的血液学和血清化学值(锅troglodytes)。是。J. Primatol。68,245-256。

训练以容忍约束:

  • McMillan JL,Perlman JE,Galvan A,Bloomsmith MA,Wichmann T(2014)。完善束缚的杆和衣领方法:强调使用恒河猕猴使用阳性训练技术。美国实验动物科学协会杂志53,61-68。

使用脱敏来减少灵长类动物的恐惧和侵略:

  • Clay AW,Bloomsmith MA,Marr MJ,Maple TL(2009)。习惯和脱敏,作为减少单猕猴中可怕行为的方法。美国灵摘杂志,71(1),30-39。
  • Minier DE,Tatum L,Gottlieb DH,Cameron A,McCowan B(2011)。通过单个和多个培训师进行室内恒河猕猴的阳性强化,以人为导向的侵略性训练。J. Appl。动画。行为。科学。132、3-4、178-186。

培训灵长类动物和时间节省:

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  • McKinley J,Buchanan-Smith H,Bassett L(2003)。培训常见的摩尔果会(Callithrix Jacchus)在常规实验室程序中合作:易于培训和时间投资。应用动物福利科学杂志。6,209-220。

积极的强化训练以改善小组动态:

  • Bloomsmith MA,Laule GE,Alford PL,Throuston RH(1994)。在喂养过程中,使用训练来中等黑猩猩侵略。动物园生物学,13(1),557-566。
  • Schapiro SJ,Perlman JE,Boudreau B(2001)。使用积极的加固训练技术来操纵小组恒河猕猴的隶属关系。是。J. Primatol。55,137-149。

培训作为异常或不良行为的治疗方法:

  • Bourgeois SR,Brent L(2005)。修改单一笼中的狒狒的行为:评估四种富集技术的有效性。动物福利,14,71-81。
  • Martin AL,Bloomsmith MA,Kelley ME,Marr MJ,Maple TL(2011)。圈养的黑猩猩表现出对人指导的不良行为的功能分析和处理。应用行为分析杂志,44,139-143。
  • Coleman K,Maier A,(2010年)。使用积极的加强训练来减少恒河猕猴中的刻板印象行为。应用。动画。行为。科学。124,142-148。

网站资源:

由Mollie A Bloomsmith提供的信息,Yerkes地区灵长类动物研究中心,美国乔治亚州。
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