Yliopiston etusivulle Suomeksi På svenska In English Helsingin yliopisto

Effects of litter and cage furniture on mouse anxiety-like behaviour

Show full item record

Files in this item

Files Description Size Format View/Open
Effects .pdf 2.286Mb PDF View/Open
Use this URL to link or cite this item: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-10-8049-4
Vie RefWorksiin
Title: Effects of litter and cage furniture on mouse anxiety-like behaviour
Author: Õkva, Kai
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Veterinary Medicine
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Discussions on laboratory animal welfare issues often refer to the Three Rs replacement, reduction and refinement. Replacement means substituting living animals with non-sentient systems; reduction refers to using fewer animals and refinement causing less pain, suffering and distress to the animals or improving their welfare. This work is focusing on two R-s: reduction and refinement in mice. If one considers reduction as meaning obtaining trustworthy information from using fewer animals, then this can be achieved by improved research strategies, better experimental design and more sophisticated statistical analyses. One can reduce variation within the group by using isogenic inbred animals or by finding ways to reduce variation in outbred animals. One approach to achieve reduction in outbred animals is to include litter and individual features of the animals, e.g weight dynamics, in the statistical analyses.

Since the elevated plus-maze (EPM) test is one of the most common tests to evaluate anxiety-like behaviour, it was used to assess the possible effects of litter and weight on the behaviour of outbred mice and the effects of environmental enrichment (EE) on the behaviour of inbred mice.

As a research tool, the effects of acute or chronic administration of ethanol or acute therapy with the nitric oxide synthase (NOS) inhibitor L-NOARG were examined in outbred NIH/S mice. The administration of L-NOARG had no effect on the behaviour of mice after acute or chronic ethanol administration but attenuated the anxiogenic effect of ethanol withdrawal.

The litter from which the mice had originated had a significant effect on their behaviour in the EPM test. The behavioural indices of mice, originating from different litters, tended to be above or below the mean of the corresponding drug-treatment group, irrespective of the drug treatment. Litter had a significant effect on the initial weight and also on the weight changes occurring during the adaptation period and ethanol inhalation.

An approach to refinement, EE, has been introduced to create more natural species-specific living conditions for laboratory animals. At the same time, it has been claimed that EE can affect the results of behavioural studies and also increase variation.

The effects of different types of EE and different time periods were studied in inbred C57BL/6J and BALB/c mice. The exposure of male C57BL/6J mice to the different types of EE objects in the form of cage furniture (CF) -nest box, corner and stairs- induced an anxiolytic-like effect in the EPM test and tended to increase the locomotor activity of mice. This apparent anxiolytic-like effect was most pronounced in the third week.

The CF, in the form of modified Tapvei OY mouse stairs, produced an anxiolytic-like effect and increased the locomotor activity in female C57BL/6J mice, but not in BALB/c female mice.

In conclusion, the NOS inhibitors may have effects on the behavioural changes caused by ethanol withdrawal. Information about the litter of outbred mice could and should be used in statistical analysis in order to reduce variation and the number of mice needed.

In the EPM test, different CF items induced an anxiolytic-like effect in male and female C57BL/6J mice, but not in BALB/c female mice. This effect depended on the type of objects and was influenced by time. This anxiolytic like effect can be interpreted as refinement of the housing by improving animal welfare. The effects of CF should be considered in planning enrichment programs for housing institutions, in designing behavioural experiments and in analyzing the results obtained. Therefore the evaluation of CF could provide the valuable information and it is recommended that CF manufacturers collate and distribute the refinement results on the specific CF items they produce.Koe-eläinten hyvinvoinnissa käytävässä keskustelussa viitataan usein ns. 3R-periaatteisiin englanniksi replacement, reduction ja refinement. Replacementillä tarkoitetaan elävien eläinten korvaamista kokeissa kipua tuntemattomalla menetelmällä; reduction tarkoittaa harvempien eläinten käyttöä ja refinement tavoittelee menettelyjä, joissa eläimen kokema kipua, kärsimystä ja tuskaa vähennetään tai eläinten hyvinvointia parannetaan. Tämä työ keskittyy näistä kahteen R:ään: reductioniin ja refinementiin hiirikokeissa.

Luotettavan tiedon saaminen pienemmästä eläinmäärästä on saavutettavissa parantamalla tutkimusstrategiaa ja koedesignia sekä käyttämällä edistyneitä tilastomatemaattisia menetelmiä. Ryhmän sisäistä tuloshajontaa voidaan vähentää käyttämällä isogeenisia sisäsiittoisia eläimiä tai kehittämällä ulkosiittoisille eläimille muita hajontaa pienentäviä menetelmiä. Yksi mahdollinen tapa saavuttaa ulkosiittoisilla eläimillä reduction-tavoite on sisällyttää eläimen pentue- ja yksilöllisiä tietoja, esimerkiksi painodynamiikkaa, tilastomatemaattisiin analyyseihin. Yksi tavallisimpia ahdistuskäyttäytymistä mittaavia testejä on ns. korotettu ristisokkelo (elevated plus-maze, EPM); tässä työssä testiä käytettiin ulkosiittoisilla hiirillä pentueen ja painon vaikutusten ja toisaalta sisäsiittoisilla hiirillä virikkeiden (EE) merkityksen arviointiin testituloksissa.

Yhtenä tutkimusmenetelmänä oli akuutin ja kroonisen alkoholin annon ja toisaalta akuutin hoidon typpioksidisyntaasin (NOS)-estäjällä L-NOARG vaikutusten arviointi ulkosiittoisilla NIH/S hiirillä. L-NOARG anto ei vaikuttanut hiirten käyttäytymiseen akuutin eikä kroonisen etanolin annon jälkeen, mutta se vaimensi ahdistuneisuutta etanolin annon lopettamisen jälkeen.

Hiiren pentueella oli tilastollisesti merkitsevä vaikutus hiirten käyttäytymiseen EPM-testissä. Hiirten käyttäytymistulokset olivat kussakin koeryhmässä ryhmästä riippumatta joko keskiarvojen ylä- tai alapuolella pentueesta riippuen kussakin koeryhmässä. Pentueella oli tilastollisesti merkitsevä vaikutus alkupainoon sekä myös painomuutoksiin totuttelu- ja etanoli-inhalaation aikana. Yksi refinement-muoto, virikkeet (EE) tavoittelee luonnollisempia lajityypillisiä elinolosuhteita koe-eläimille. On kuitenkin esitetty, että EE voi vaikuttaa käyttäytymiskokeiden tuloksiin sekä lisätä tuloshajontaa. Tässä työssä erityyppisten EE-esineiden ja niille altistusajan vaikutusta tutkittiin sisäsiittoisilla C57BL/6J ja BALB/c hiirillä.

Uros C57BL/6J hiirten altistaminen erilaisille EE-esineille (pesäkotelo, kulma, portaat) vähensi ahdistuksen kaltaista vaikutusta EPM-testissä ja näytti lisäävän hiirten liikeaktiviteettia. Ilmeisin ahdistuksen väheneminen ajoittui kolmannelle altistusviikolle. Tapvein modifioidut hiiriportaat vähensivät ahdistuksen kaltaista vaikutusta ja lisäsivät liikeaktiviteettia C57BL/6J naarashiirillä, mutta eivät BALB/c naarashiirillä.

Yhteenvetona NOS-estäjillä voi olla vaikutuksia etanolin vieroitukseen liittyvään käyttäytymiseen hiirillä ja ulkosiittoisten hiirten pentuetietoa voidaan ja pitäisi aina hyödyntää tilastomatemaattisissa testeissä tuloshajonnan ja eläinmäärien vähentämiseksi.
URI: URN:ISBN:978-952-10-8049-4
http://hdl.handle.net/10138/33363
Date: 2012-06-08
Copyright information: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
This item appears in the following Collection(s)

Show full item record

Search Helda


Advanced Search

Browse

My Account