笼养对雌性小鼠行为、
福利和结果变异性的影响
实验室啮齿动物的饲养方式受经济学、人体工程学、卫生和标准化驱动。这导致住房条件缺乏感觉和运动反应，并阻碍了物种典型行为的表达。在老鼠身上，这种住房条件与福利受损的指标有关，包括异常的重复行为（刻板印象、强迫行为）、增强的焦虑和压力反应以及热应激。然而，由于担心更复杂的环境条件可能会增加实验结果的变化，除了提供嵌套材料之外，对环境富集的实施存在相当大的阻力。
01
Introduction to experiment
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小鼠Mus musculus是研究中使用最广泛的动物，但令人惊讶的是，人们对其行为生物学与当前实验室住房条件的社会和物理方面的关系知之甚少。本研究的目的是复制和扩展先前关于笼养对小鼠行为和福利措施的影响的研究结果。
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实验室小鼠的饲养条件主要受经济学、人体工程学、卫生和标准化。通常，老鼠被关在带有被褥、食物和水的透明“鞋盒”笼子里。这种住房条件缺乏感觉和运动反应，可能会阻止老鼠进行物种典型的行为，例如筑巢。
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环境丰富用于增加感觉和运动反应，增强物种的典型行为，并为动物提供对环境的某种程度的控制。
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筑巢材料是实验室小鼠的重要资源，因为它允许表达物种典型的筑巢行为，增强体温调节并提供庇护，如果提供足够的数量。小鼠筑巢的主动性很高，并且更喜欢筑巢材料而不是巢箱。
02
Experimental materials and design
实验设计、动物
我们使用了 4（笼子富集）×2（小鼠应变）因子设计，连续两批大小相等；第二批在第一批结束后 3 周开始。受试者是 192 只雌性小鼠，和远交系各 96 只。每批由每株 48 只新断奶的非兄弟姐妹（分娩时 21-25 天）组成。在到达实验室后的第二天，所有的老鼠都被相同的两名实验者进行了耳朵纹身以供识别。
住房条件
小鼠被随机分配到四种住房条件，B、N、E 和 SE，它们被安置在每个笼子三个一组中，每个菌株有四个相似笼子，每批处理。每批小鼠装在四个盒子里，每株两只，每只包含 24 只动物。将每盒小鼠依次分配到笼子和治疗组中，以尽量减少笼子之间行为的个体差异。动物被安置在位于测试室两侧的两个饲养室中，每个房间每批次每株有一半的动物。架子上的笼子高度被批次之间的应变和空间所抵消。
畜牧程序
将动物保持在 12:12 的反向光/暗循环中，并在 19:00 时点亮。一个红色发光二极管 (LED) 在整个循环过程中一直亮着。温度保持在 22 ± 1°C，平均湿度为 40%。每周进行一次畜牧程序。
03
Experimental method
家庭-笼子里的刻板印象
表现和其他家庭-笼子行为
从每个笼子中观察所有动物并对它们的行为进行评分，尽管为了评估刻板行为与反复坚持之间的关系，使用了来自焦点动物的数据。在四个 1 小时时间窗口内观察小鼠 15 分钟，分布在黑暗阶段（07:30–08:30、09:30–10:30、12:30–13:30 和 15:30–16 :30)。使用 15 秒间隔的零采样对刻板行为和一般活动进行采样，每只小鼠产生 240 个数据点。
高架十字迷宫测试和旷场测试中的焦虑
除了降低刻板印象表现外，小鼠笼子富集与行为测试（如高架十字迷宫测试或旷场测试）中焦虑测量的降低为一致。高架十字迷宫的行为在一个时段内进行评估，而空旷场地的行为则连续四天进行评估；所有测试均在 10:00 至 13:00 之间进行。两项测试的测试持续时间均为 5 分钟。在高架十字迷宫测试中感兴趣的结果变量是：（1）行进距离；(2) 张开双臂的时间。在旷场测试中的变化：(1) 行驶距离；(2) 中间时间；(3) 评估在角落里的时间，跨越 4 天的测试。
增长：体重和食物和水的摄入量
在每周更换笼子时记录每只小鼠的体重以及笼子水平的食物和水摄入量。通过从最终一次换笼时提供的食物和水的重量减去剩余食物和水的重量来评估每个笼子的食物和水摄入量。因此，我们测量的是食物消失而不是食物摄入量，因为食物颗粒掉落在床上用品中，溢出的水仍然下落不明。为了进行分析，当笼子里的动物少于三只时，根据每个笼子的动物数量校正食物和水的摄入量。
总结报告
为了研究环境富集对小鼠动物福利测量的影响，我们系统地改变了四个富集级别的住房条件，并以多方面的方式测量了动物福利。总体而言，在饲养较广泛富集的动物中观察到对福利的较大益处，即 SE 饲养条件——刻板行为、焦虑、生长和压力生理学的一些行为测量，所有这些都以与改善动物福利一致的方式变化。
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