Explorando el efecto del dolor en la respuesta a la pérdida de recompensa en terneros

Declaración de ética

Los procedimientos fueron aprobados por el Comité de Cuidado de Animales de la Universidad de Columbia Británica bajo la Solicitud A21-0111 y se realizaron de acuerdo con las pautas del Consejo Canadiense de Cuidado de Animales.³⁸. Los informes siguieron las pautas de accesibilidad.

Animales y vivienda

El estudio se realizó en el Centro de Investigación y Educación sobre Productos Lácteos de la Universidad de Columbia Británica. Hasta donde sabemos, ningún estudio ha utilizado un modelo similar en terneros. Para determinar una estimación del tamaño de la muestra, nos basamos en estudios de bienestar que utilizan paradigmas SNC similares pero aplicados a otras especies: ratones (seis sujetos por tratamiento);⁹) y cerdos (dieciséis sujetos por grupo de tratamiento¹⁰). Dado este alcance y nuestras limitaciones prácticas, nos decidimos por un tamaño de muestra de diez personas por grupo de tratamiento. Inicialmente se inscribieron en el estudio treinta y cinco novillas Holstein (todas hembras). Se retiraron cinco terneros del experimento: tres enfermaron (heridas y fiebre), uno mostró una respuesta de estrés grave cuando lo trasladaron fuera de su establo y a uno no se le restringió la nutrición antes de la prueba. Los 30 restantes tuvieron un peso medio (± DE) al nacer de 38,3 ± 4,1 kg y fueron registrados a los 39,9 ± 4,1 días de edad.

Como práctica rutinaria en la granja, los terneros de los tres tratamientos se mezclaron en corrales interiores (4,9 × 7,3 m, cubiertos con aserrín, cada uno con ocho a diez terneros). Los terneros tuvieron acceso a agua y heno (RIC; Insentec BV, Países Bajos), y acceso por tiempo limitado a 12 litros de leche entera a través de un alimentador de pezones (CF 1000 CS Combi; DeLaval Inc., Suecia). Para evitar grandes retrasos durante los experimentos, se realizaron pequeñas réplicas (número medio de sujetos por réplica = 3,5).

dispositivo

El aparato experimental se ubicó en el mismo corral que el corral para terneros, aproximadamente a 10-30 m de distancia. El dispositivo era una caja de salida de 1,8 × 1,2 m que conducía a un corral de 3,6 × 2,4 m a través de una puerta vertical (Figura 2A). Inmediatamente frente a la caja de salida había un biberón y una tetina de goma montados en las barras, con un dispositivo de medición de presión (FPX 25, Wagner, Greenwich, EE. UU.) montado detrás del biberón que permitía medir la presión máxima aplicada al biberón (Figura 2b).

Los terneros fueron llevados a la caja de salida, se levantó la puerta vertical y los terneros pudieron acceder a la recompensa de leche (0,5 L durante el entrenamiento, 0,1 L durante las pruebas) en el corral de pruebas (a). La botella que contenía la recompensa de leche estaba montada sobre barras con un manómetro colocado detrás de la botella para medir la presión máxima ejercida por el ternero (B). Ilustraciones de Anne Sanderson.

un ejercicio

El experimento se dividió en tres fases durante siete días: entrenamiento (tres días), tratamiento (un día) y prueba (tres días). Durante el entrenamiento, a los terneros se les restringió la alimentación durante la noche (a partir de las 22:00 h) para garantizar un alto incentivo para las recompensas de leche en ensayos repetidos. Aproximadamente a las 10:00 a. m., los terneros fueron llevados individualmente a la máquina, sin ningún orden en particular, y luego colocados en la caja de salida. Se levantó la puerta vertical y los terneros pudieron acercarse y beber una recompensa de 0,5 litros de leche de la botella (esta cantidad se basó en estudios previos sobre estudios de compensación de incentivos en terneros^37,39). Se registró la latencia para contactar la botella (con boca o lengua), la latencia para finalizar la recompensa, el número de vocalizaciones y la presión máxima aplicada directamente a la botella. Luego se devolvió al ternero a la caja de inicio, se rellenó la botella y se realizaron dos pruebas adicionales (es decir, para un total de tres pruebas/día). Después de completar estos experimentos, el ternero fue devuelto a su establo con la posibilidad de obtener su asignación diaria de leche (12 litros/día). El entrenamiento se llevó a cabo durante tres días consecutivos, para un total de nueve pruebas de entrenamiento. Durante el primer día de entrenamiento (para los tres experimentos), no se dieron señales al ternero durante el primer minuto después de que se abrió la puerta de la caja de salida. Después de 1 minuto, el experimentador dio señales auditivas (llamadas/bip) y táctiles (chuparse el dedo) desde fuera del corral de prueba para atraer la atención del ternero hacia la botella. Si estas señales fallaban después de un minuto adicional, el experimentador entraría al corral de prueba y llevaría al ternero a la botella.

Durante el segundo y tercer día de entrenamiento, no se dieron señales. Si el ternero no se acercaba a la botella en 2 minutos, la prueba se calificaba como sin aproximación (y se aplicaba presión cero a la botella). Una vez que la cría se acercaba a la botella, tenía tres minutos adicionales para terminar la recompensa.

Tratos

Los terneros fueron asignados pseudoaleatoriamente a uno de tres tratamientos (Renuncia, Renuncia+Al-Taskin o Al-Sham ; Diez terneros cada uno). La asignación del tratamiento se equilibró según la edad y el peso al nacer ( Ostracismo: 40,7±4,3d, 38,7±3,9kg; Renuncia + Analgesia: 39,2 ± 7,0 días, 38,0 ± 5,6 kg; Impostor: 39,7±6,0d, 38,3±2,4kg). El día del tratamiento, a los terneros no se les limitó el alimento y se sometieron al tratamiento en el corral de su grupo aproximadamente a las 10:00 a.m. Independientemente del tratamiento, se pesaron los terneros y se les administró una estrategia multimodal de alivio del dolor con sedantes, anestesia local y analgesia. Se utilizó un sedante para facilitar y eliminar la inyección posterior (Xylazine 0,2 mg/kg por vía subcutánea, Rombon 20 mg/mL, Bayer, Leverkusen, Alemania). Luego de lograr la anestesia (acostado y rotación ocular, aproximadamente 10 minutos), se inyectó un anestésico local en forma de bloqueo del nervio corneal para aliviar el dolor agudo resultante del procedimiento (5 ml por lado, lidocaína 2%, epinefrina 1: 100.000, Lido-2, Rafter8, Calgary, AB, Canadá), se proporcionaron AINE para reducir la inflamación (meloxicam 0,5 mg/kg por vía subcutánea, Metacam 20 mg/ml, Boehringer Ingelheim, Burlington, ON, Canadá) y el área de las yemas córneas. fue afeitado con una recortadora eléctrica. Diez minutos después de la inyección de lidocaína, se realizó una prueba de punción en las yemas córneas para evaluar el reflejo del dolor. Para terneros en Renuncia Y Renuncia + Calmante Tratamientos, se aplicó un descornador eléctrico precalentado (X30, punta de 1,3 cm, Rhinehart, Spencerville, IN, EE. UU.) a ambas yemas de los cuernos hasta que se formó un anillo oscuro consistente alrededor de cada yema (lo que requirió aproximadamente de 10 a 15 segundos). terneros de ImpostorEl conjunto se procesó de manera similar, pero en lugar de desecharlos, las yemas de los cuernos simplemente se presionaron con el mango de plástico del descornador. Después de completar el procedimiento, los terneros se colocaron en decúbito esternal y se dejaron recuperar en el corral. Porque la magnitud y la duración de los efectos de los AINE después de la disociación aún no están claras ¹⁸terneros de Renuncia+CalmanteEl grupo recibió una inyección adicional de un AINE (ketoprofeno, 3 mg/kg, subcutáneo; Anafin, 100 mg/ml, Boehringer Ingelheim, Ontario, Canadá) una hora antes de cada una de las tres sesiones de prueba para proporcionar un control adicional del dolor en el momento del examen. . Basado en un estudio previo sobre la eficacia del ketoprofeno después de la extracción.²⁹esperábamos que el ketoprofeno proporcionara efectos analgésicos hasta 2 horas después del tratamiento.

los exámenes

En los 3 días siguientes al tratamiento, se evaluó la sensibilidad de los terneros a la pérdida de recompensa. Las pruebas fueron similares al entrenamiento: los terneros fueron llevados individualmente al aparato después de restringir la alimentación durante la noche y se les permitió acceder a la recompensa de leche tres veces consecutivas (para un total de nueve pruebas), pero durante las pruebas la recompensa se redujo a 0,1 litros. El tiempo permitido a los terneros para acercarse y beber la recompensa fue idéntico a su desempeño durante el entrenamiento. Se registró la presión máxima aplicada a la botella, el número de sonidos y la latencia de aproximación. terneros deRenuncia+CalmanteEl grupo recibió una inyección adicional de un AINE (ketoprofeno, 3 mg/kg, subcutáneo; Anafen, 100 mg/ml, Boehringer Ingelheim, Ontario, Canadá) 1 hora antes de cada una de las tres sesiones de prueba. Después de cada sesión, los terneros regresan a su establo y nuevamente se les proporciona acceso a una porción de leche entera (12 litros). Después de los tres días de prueba, los terneros regresaron al cuidado de rutina de la granja.

análisis estadístico

Se realizó un modelo mixto en cada resultado (presión máxima, vocalizaciones y latencia de aproximación) en las fases de prueba (postratamiento) utilizando el paquete lme4 de R.⁴⁰. Para la presión y la latencia, los datos se transformaron para ajustarse a los supuestos típicos de linealidad, normalidad y homocedasticidad. Para el número de expresiones, utilizamos un modelo de Poisson mixto. Los factores fijos fueron el tratamiento (2 gl), el día de la prueba (1 gl), la experiencia diaria (1 gl) y su interacción (3 gl). La experiencia diaria, anidada dentro del día y la identificación del ternero, se incluyó como factor aleatorio. Los umbrales de significancia y pendiente se establecieron ens≥ 0,05 fs≥ 0,10 respectivamente. Los datos (Información complementaria 1) y el código R (Información complementaria 2) están disponibles en el Material complementario.