Klickertraining und dessen Auswirkungen auf das Wohlbefinden der F1-Generation des Crl:CD1(ICR) und des C57BL/6JRj Mausstamms

Abstract

Die Richtlinie 63/2010/EU verlangt, dass vor jedem Experiment ein Trainingsprogramm durchgeführt werden muss, um das Wohlbefinden der Tiere durch Stressreduktion zu erhöhen. Diese Dissertation untersucht den Einfluss des Klickertrainings, einer Refinementmethode, auf die Mausstämme Crl:CD1(ICR) und C57BL/6JRj. Das Klickertraining, welches bereits seit langem in der Forschung als nützliche Trainingsmethode etabliert ist, wird eingesetzt, um die Interaktion und Handhabung durch den Experimentator zu verbessern und den Stress der Tiere zu reduzieren. Ziel dieser Arbeit war es, die Auswirkungen des Klickertrainings auf biochemische und verhaltensbezogene Wohlbefindensmarker bei dem Crl:CD1(ICR) und dem C57BL/6JRj Mausstamm zu bewerten und zu prüfen, ob die Effekte auf ihre Nachkommen übertragbar sind. Zur Analyse wurden die Trainingserfolge, die Interaktionszeit mit dem Experimentator, eine Reihe von Verhaltenstests (EPM, OF, NBT, SPT und FST) sowie das Stresshormon Corticosteron mittels computergestützter Auswertungssysteme analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass das Klickertraining keine signifikanten Auswirkungen auf das Angst- und Depressions-assoziierte Verhalten sowie auf das Stresshormon bei dem Crl:CD1(ICR) und dem C57BL/6JRj Mausstamm hat. Dennoch deuten die signifikanten Trainingserfolge darauf hin, dass die Konditionierung durch das Klickertraining erfolgreich war. Für den Crl:CD1(ICR) Stamm kann die Klickereinführungszeit von 10 Minuten auf 5 Minuten reduziert werden. Wiederholtes Training mit den Crl:CD1(ICR) Müttern veränderte das Verhalten nicht, verbesserte jedoch die Interaktionszeit mit dem Experimentator und das Explorationsverhalten. Eine Übertragung des positiven Effektes vom Klickertraining erfolgt nur bei den männlichen Nachkommen des Crl:CD1(ICR) Stammes und nur unter Berücksichtigung der Interaktionszeit. Eine Reduktion des Stresshormonspiegels konnte nicht nachgewiesen werden, wobei die generell niedrigen Plasmakonzentrationen zu berücksichtigen sind. Darüber hinaus wurden stammes- und geschlechtsspezifische Unterschiede beobachtet, was eine Anpassung des Klickertrainingsprotokolls erforderlich macht. Diese Dissertation zeigt, dass das Klickertraining unter stressfreien Bedingungen keine großen Auswirkungen auf das Wohlbefinden der Mäuse hat, da das Wohlbefinden bereits sehr hoch ist. Aufgrund des hohen Wohlbefindens der Tiere weichen die Parameter nicht stark voneinander ab und es sind keine Auswirkungen des Trainings auf die Versuchsergebnisse zu befürchten. Es kann jedoch die freiwillige Interaktion mit dem Experimentator sowie das explorative Verhalten fördern, was laut Literatur auf eine Verringerung von Angst-assoziiertem Verhalten und eine Verbesserung des Wohlbefindens hinweist. Das Klickertraining kann als Refinementmethode bei Mäusen angewendet werden, um die Akklimatisierung zu erleichtern, die Mensch-Tier-Interaktion und die allgemeine Handlhabung zu verbessern. Dies leistet einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung des Wohlbefindens von Mäusen und zu einer reproduzierbareren Wissenschaft.

The Directive 63/2010/EU requires that a training program has to be conducted before any experiment to increase the animal welfare by reducing stress. This dissertation examines the influence of clicker training, a refinement method, on the mouse strains Crl:CD1(ICR) and C57BL/6JRj. The clicker training, which has long been established as a useful training method in research, is used to improve interaction and handling by the experimenter and to reduce stress in animals. The aim of this study was to evaluate the effects of clicker training on biochemical and behavioral markers of well-being in the Crl:CD1(ICR) and C57BL/6JRj mouse strains and whether its effects are transferred to their offsprings. After the training phase, I measured training success, interaction time with the experimenter, a sequence of behavioral tests (EPM, OF, NBT, SPT, and FST), and the stress hormone corticosterone was analyzed using computer-based programs. The results show that clicker training had no significant effect on anxiety- and depression-associated behaviors or on the stress hormone levels in the Crl:CD1(ICR) and C57BL/6JRj strains. The training was successful in both strains, indicating that conditioning through clicker training was effective. The Crl:CD1(ICR) strain required 5 minutes less of, the clicker introduction. Repeated training with the Crl:CD1(ICR) mothers did not change behavior, but improved the interaction time with the experimenter and exploratory behavior. The positive effect of clicker training is only transferred to the male offspring of the Crl:CD1(ICR) strain and only if the interaction time is taken into account. Corticosterone level did not vary significatively, although the generally low plasma concentrations have to be taken into account. Furthermore, strain- and sex-specific differences were observed, necessitating an adjustment of the clicker training protocol. This dissertation shows that clicker training under stress-free conditions has minimal impact on the well-beeing of mice, as their baseline well-beeing is already very high. Due to this high level of well-beeing, the measured parameters show little variation and there is no reason to fear any effects of the training on the experimental results. However, it can promote voluntary interaction with the experimenter and exploratory behaviour, which, according to the literature, indicates a reduction in anxiety-associated behaviour and an improvement in well-being. Clicker training can be applied as a refinement method in mice, facilitates acclimatization, improves human-animal interaction and general handling. This makes an important contribution by improving the welfare of mice and more reproducible science.