Licht-im-Terrarium: Literaturdatenbank

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Lucas, R., Allan, A., brainard, G., brown, T., Dauchy, R., & Didikoglu, A., et al. 2023. In the eye of the beholder: Measuring and standardising light for laboratory mammals. 
Added by: Sarina (2024-01-22 10:19:23)   Last edited by: Sarina (2024-01-22 10:29:08)
Resource type: Miscellaneous
DOI: 10.20944/preprints202309.1766.v1
BibTeX citation key: Lucas2023
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Categories: Englisch = English
Creators: Allan, brainard, brown, Dauchy, Didikoglu, Do, gaskill, Hattar, hawkins, Hut, Lucas, McDowell, Nelson, Peirson, Prince, Schmidt, Takahashi, Verma, Voiker, Wells
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Meine Sichtweise (Keine vollständige Zusammenfassung des Artikels! Meine Meinung muss nicht mit der Meinung der Autoren übereinstimmen! Bitte lesen Sie auch die Originalarbeit!)     

2023 fand in Manchester, UK, ein Workshop „on Circadian and Neurophysiological Photometry” statt. Dieses paper stellt die Zusammenfassung dar.

Tiere nehmen Licht anders wahr als der Mensch, die Maßeinheiten für Helligkeit und Farbe sind aber auf das menschliche Auge ausgelegt. Die Autoren stellen neue Methoden vor um Helligkeit und Farbe für Säugetiere zu bewerten. Die Beschränkung auf Säugetiere ist bewusst gewählt, da andere Tiere (Vögel, Reptilien, …) ein deutlich komplizierteres Sehen haben.

Für den Menschen wird die Helligkeit (Lux, Lumen) anhand der Hellempfindlichkeitskurve, die eine Art Summe der Empfindlichkeiten der drei Photorezeptoren ist, berechnet. Für Säugetiere lehnen die Autoren eine ähnliche Methode ab, da auch bzgl. des Menschen die aktuelle Methode suboptimal ist. Stattdessen sollen anhand des Lichtspektrums die effektiven Bestrahlungsstärken für die beiden Farb-Photorezeptoren (Grün und Blau/UV bei der Maus), den Nacht-Photorezeptor (Stäbchen bei der Maus) und Melanopsin (für den Tag/Nacht-Rhythmus) berechnet werden: Alpha-Opic-Irradiance. Die Autoren eine Toolbox zur Verfügung, die die vier Werte aus dem Spektrumberechnet (https://alphaopics.shinyapps.io/animal_light_toolbox/). Ein weiterer Rechner erlaubt es Lux-Messungen zusammen mit der Angabe der Lichtquelle in Alpha-Opic-Irradiances umzurechnen. Die Auswahl an Säugetierarten reicht von Agouti und Alpaka bis zum Western grey squirell.

Grundsätzlich müssen alle vier Werte berücksichtigt werden, am relevantesten finden die Autoren aber die Malnopic EDI mit der Einheit „mel lux“. Hierfür gelten für Labortiere nachts <0.1 mel lux (Vollmond erreicht bis zu 0,3 mel lux) und tags > 10 mel lux. Für Menschen werden bis zu 250 mel lux empfohlen, jedoch ist ab 10 mel lux ein Tag-Nacht-Rhythmus möglich. Humane Melanopische Lux weichen nur gering von den artspezifischen Werten ab, so dass besonders auch Messgeräte speziell für diese Größe eine sinnvolle Anschaffung sind.

Für unverfälschtes Farbsehen müssen alle Farb-Photorzeptor ähnlich viel Licht sehen. Die Autoren weisen spezielle darauf hin, dass LEDs für Säugetiere sehr langwellig (gelblich) erscheinen, da ihr kurzwelliger Photorezeptor weit in den UVA-Bereich hinein ragt und LEDs hier kein Licht abstrahlen. Das Farbsehen der Tiere wird stark eingeschränkt („dramatically limit any capacity for colour discrimination”). Die Autoren berechnen auch, welches Lichtspektrum auf uns Menschen so ähnlich wirkt, wie ein Standard-LED-Spektrum für Mäuse. Leuchtstoffröhren mit UVA oder UVA-gepumpte LEDs werden als Alternative empfohlen.

Added by: Sarina  Last edited by: Sarina
Abstract
Light enables vision and exerts widespread effects on physiology and behaviour, including regulating circadian rhythms, sleep, hormone synthesis, affective state, and cognitive processes. Appropriate lighting in animal facilities may support welfare and ensure that animals enter experiments in a controlled physiological and behavioural state. Proper consideration of light during experimentation - both when it is explicitly employed as an independent variable and as a general feature of the environment - has the potential to provide more informative experimental designs and more reliable outcomes, contributing to Reduction and Refinement, helping to ensure more ethical animal use, and improving data quality. As such, it is unfortunate that ambient light for animals is typically quantified in units (lux) designed for human observers. We report the consensus views of an expert working group, with expertise spanning mammalian photobiology, neurobiology and animal husbandry and welfare, convened in February 2023 to agree upon metrics for light appropriate for non-human mammals and their application to improve animal welfare and the quality of animal research. We conclude that species-specific versions of the recently standardised a-opic metrology represent the best available approach to quantifying light. We provide methods for measuring these quantities; practical guidance for their implementation in husbandry and experimentation; and quantitative guidance on appropriate light exposure for laboratory mammals.

  
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