Of mice and men

If there is any literature-derived cliché in the scientific world that studies the two species, it is precisely this title. But in this very case, I can’t resist it. The human nature as John Steinbeck captures and describes in just over a hundred pages is also the one who is so clearly visible in a hot, if not rancorous Internet discussion going on right now. In what is expected to be a scientific forum.

The topic is the research report on pain and facial expression in mice that I wrote about here in early June. A few days ago the US-based Principal Investigator’s Association asked its – and ultimately of course, a number of additional – readers if this study was consistent with existing animal welfare rules and whether there were ethical questions which should have been raised before the trial was approved and published. Of course these are not unreasonable questions to ask about a study of pain in animals.

But to ask the readers of an open web forum to act as judges in a case of whether an experiment on animals should be approved is opening a snake’s nest. At the international level there are few research issues as infected as this one. This was evident within a few hours after the question was asked, and having prepared myself to write as fact-based as possible an analysis of the question I simply choked on what had already been said. Those who take the time to scroll down through the posts will understand why. But it is worth the trouble to do it, because what follows is a unique combination of ill-invectives and critical analysis that clearly indicates how widely differing perceptions and misperceptions that exist of the animal experimentation issue. And for the researcher interested in understanding what research communication is all about, there is a lesson to be learned about how more or less critical thinking non-scientists view what is an important research issue and a reasonable method to study it. As well as how researcher colleagues tackle the task of engaging in a rancorous debate.

I myself am somewhat hesitant about whether I should be writing this post at all, because I think I will continue to reflect on this for a long time to come, and what I write now is not necessarily what I will think in a couple of months. I’m not quite convinced that it is right to draw attention to the original discussion either. As many researchers have already expressed, the issue was wrongly addressed and, above all not appropriately presented. The study is published in a journal that is not Open Access, which means that those readers who do not have access to Nature Methods must rely on the description of the study presented by Principal Investigator’s Association, and which is insufficient and probably misleading on at least one central and very critical point: the how severe the pain was that the mice were exposed to.

Of course it is a huge paradox to expose animals to pain in the name of animal welfare research. This isn’t really the right description of the study in question either because the researchers are not primarily motivated by animal welfare concerns but by their research interest in pain psychology more generally. But the questions they ask and the findings they present are central for animal welfare research in a manner that is not quite easy to explain to those who are not familiar with the subject. For who seeing the world through the glasses of common sense would doubt that animals can feel pain? And how simplistic can researchers be to think it is a question worth asking?

Why then is the question of pain expression in mice important? Because the answer takes us a little bit closer to the possibility of measuring the immeasurable – that is, animal subjective experience. This, or more precisely consciousness, is what one of the world’s pioneering animal welfare scientists – Oxford behavioural biologist Marian Dawkins – described as the one major remaining mystery in biology. And it sits right in the center of animal welfare research. Whether it justifies the current study is another issue that science media will continue to discuss over the coming weeks. I will update with links.

Guide for the Care and Use of Agricultural Animals in Research and Teaching

A Federação das Sociedades de Ciência Animal (FASS, em inglês) editou a terceira edição do Guide for the Care and Use of Agricultural Animals in Research and Teaching. A versão electrónica do guia está disponível para download gratuito. Trata-se de uma ferramenta muito útil e transversal para todos aqueles que trabalham em ciência de animais de produção: bovinos de leite e de carne, cavalos e aves, pequenos ruminantes e suínos. Os capítulos são sintéticos mas condensam informação útil, não só para veterinários e cientistas, mas também para os produtores e responsáveis pelas explorações pecuárias.

Vê a dor nos olhos do ratinho ?

Em The expressions of the emotions in man and animals, Charles Darwin defendeu a existência de mecanismos universais para a expressão de sensações como dor e que ultrapassam as fronteiras inter-espécies. Baseou esta ideia na sua teoria da evolução através de selecção natural, mas também na sua própria investigação empírica. Através de um questionário enviado a compatriotas que trabalhavam em diversas partes do mundo, Darwin verificou que, da mesma maneira que os europeus elevavam as sobrancelhas, coravam, torciam o nariz e encolhiam os ombros, assim faziam também os malaios, os afro-americanos, os maoris e os índios. Agora sabemos ainda que bebés recém-nascidos e pessoas com cegueira congénita mostram as mesmas expressões faciais que humanos adultos saudáveis, o que corrobora que estas expressões sejam congénitas e genéticas, ao invés de aprendidas e culturalmente transmitidas.

Mas serão tão universais que as encontremos também em outras espécies? Darwin achou que sim, e o livro dele é rico em ilustrações disto. Outros exemplos ainda podem ser encontrados na exposição Exuberâncias da Caixa Preta a decorrer no Museu Soares dos Reis no Porto.

“Cat, savage and prepared to fight. Drawn from life by Mr. Wood.”
(De: http://darwin-online.org.uk/content/frameset?itemID=F1142&viewtype=text&pageseq=1)


O argumento evolutivo é que, se as expressões faciais são congénitas e genéticas em nós, então deverão também existir em espécies que nos são próximas. Se a capacidade de expressar sentimentos nos traz vantagens evolutivas, as mesmas deverão também ser benéficas para outras espécies. Ou não? Não é óbvio que assim seja. Para quem é muito pequeno e com muitos inimigos, poderá ser melhor não assinalar fraquezas. Um ratinho com dores será certamente uma presa mais fácil, mas será desnecessário dizer “ai!” arriscando-se a que o gato ouça.

Nos cursos para investigadores que pretendem trabalhar com animais, ensinamos que é difícil identificar sinais de dor num ratinho, porque há uma vantagem evolutiva para presas naturais esconderem sinais de dor e doença. Mas num artigo na ultima edição da revista Nature Methods um grupo canadiano de investigadores mostra que, se observamos bem, podemos ver dor expressa na cara do ratinho.

O professor Jeffrey Mogil e a sua equipa de investigação sujeitaram ratinhos de laboratório a uma série de testes que são usados na investigação em dor. Nestes é induzido dor de grau e duração variável através de injecções ou intervenções cirúrgicas. Os ratinhos foram filmados e dos filmes extraíram-se imagens onde apenas a cara – e não o corpo do ratinho – era visível. Mostrou-se uma mistura de imagens de ratinhos com e sem dor a um painel de pessoas que não sabiam a que tratamento os ratinhos tinham sido sujeitos e, partindo de escalas de classificação para expressões faciais humanas, o painel avaliou a expressão dos ratinhos.

A avaliação do painel correspondeu ao tratamento do ratinho em até 97% dos casos quando se usou uma câmara de alta definição. Parece ser sobretudo dor de duração média, entre 10 minutos até 12 horas, a que melhor se reflecte na expressão facial do ratinho. Esta expressão envolve um semicerrar dos olhos, uma extensão arredondada da pele visível na ponta do nariz e um empolar das bochechas. O ratinho ainda estira as orelhas e os bigodes para trás, de encontro à cara ou para a frente, como se suspensos na ponta. Faltam-nos bigodes e orelhas movíveis, mas no que diz respeito a olhos, nariz e bochechas partilharmos a expressão facial com o ratinho.


Expressão facial de dor no ratinho. A escala de 0 a 2 corresponde ao nível de dor.

Figure kindly provided by Jeffrey Mogil and not-for-profit reproduction licensed by Nature Publication group. Originally published in Nature Methods 7, 447-449, 2010.

O mesmo grupo de investigação já mostrou anteriormente que ratinhos reagem quando outros ratinhos são sujeitos a dor e faz ainda referência a resultados ainda não publicados que mostram que ratinhas se mantém próximas de um familiar com dor.

Estes resultados não são, evidentemente, prova de que um ratinho que expressa dor de maneira semelhante a um ser humano sinta a dor de maneira semelhante. Mas parece-me que fica cada vez mais difícil argumentar que os outros mamíferos não sentem dor de uma maneira com que precisemos de nos preocupar.

Ensinamos os investigadores a reconhecer que se a intervenção seria dolorosa num ser humano, deveremos assumir que o seja também noutro animal. No futuro pode ser que acrescentemos “se achar que dói, olhe o ratinho nos olhos”.

"Deus criou os animais para experimentação"

As palavras são do governo da Malásia, em resposta a protestos de associações de protecção animal contra a construção de um novo centro de biotecnologia. Observo com interesse que a polémica, relatada na imprensa internacional, parece ter muitas semelhanças à do proposto biotério da Azambuja. E com a satisfação de que aqui nenhum representante do governo responderá com referência à vontade divina.