在一起更好還是分開更快樂？本文研究了居住環境對小鼠壓力的影響。
單獨飼養小鼠是否會影響動物福利并降低實驗有效性？布魯塞爾大學的研究人員（Buckinx 等人）使用動物運動軌跡跟蹤系統(EthoVision XT)對這一問題進行了研究，以實現實驗自動化 [1]。
 
小鼠飼養策略
研究表明，動物福利是動物實驗中的一個重要因素，它不僅能最大限度地減少動物受試者的壓力，還能確保以這種方式獲得的科學結果的有效性 [2，3]。
 
由于小鼠是生物醫學研究中最常用的動物，因此如何最好地飼養實驗鼠以盡量減少它們所承受的壓力是生物醫學研究中的一個重要考慮因素[4]。
 
小鼠是社會性動物，群居或配對飼養是推薦的默認飼養條件。然而，雄性小鼠之間經常發生攻擊行為，這意味著單只飼養更為實用。此外，在某些研究中，單只飼養可能是更有利的實驗條件，例如，群養環境可能會影響正在研究的特定個體行為變量。在這種情況下，單只飼養可以幫助科學家根據實驗本身的刺激，而不是受在場其他小鼠的影響，得出針對小鼠特定個體行為變化的結論。
 
為了保持群體飼養的潛在社會效益，同時避免雄鼠之間的攻擊行為，有人建議在無法進行群體飼養的實驗中使用籠子隔板，這種隔板允許小鼠之間進行感官接觸，但沒有身體接觸。
 
使用動物運動軌跡跟蹤系統分析行為、運動和活動
Buckinx 等人決定在一系列測試中研究不同飼養方法對小鼠壓力水平的影響[1]。
 
他們的研究小組首先將小鼠飼養在不同的條件下（單人飼養、雙人飼養或帶籠子隔板的成對飼養），為期數周。之后，研究人員使用動物運動軌跡跟蹤系統自動監控和分析小鼠在三個不同測試中的運動和行為。
 
曠場測試
曠場測試 (OFT) 是一項用于評估一般活動水平、總運動活動和探索習慣的測試[6]。在這項測試中，研究人員使用動物運動軌跡跟蹤系統自動計算了幾個參數：總行進距離、在中心區域花費的時間，以及評估探索/運動活動和焦慮行為的測量值。研究人員發現，在這些實驗中，雖然不同飼養條件下的總行進距離在統計學上存在差異，但在中心區域所花費的時間（一種衡量焦慮樣行為的指標）卻沒有顯著差異。  
高架十字迷宮試驗
高架十字迷宮（EPM）用于研究焦慮樣行為 [7]。在該測試中，小鼠被置于離地較高的十字形迷宮中。十字迷宮的兩個臂是開放的，而另外兩個臂則是封閉的，這就提供了一個更隱蔽的區域，焦慮的小鼠往往會更多地進入該區域（而且時間更長）。
 
在這項測試中，動物運動軌跡跟蹤系統使研究人員能夠完全自動化地測量在開放臂中花費的時間、行進的總距離以及探索/定位運動活動。研究小組觀察到，在不同飼養條件下，動物在迷宮中開放臂所花費的時間和行進的總距離都沒有受到影響。  
恐懼條件反射/僵直行為
最后，研究人員使用聽覺恐懼條件反射范式來研究小鼠恐懼記憶的形成[8]。在這項測試中，動物運動軌跡跟蹤系統用于檢查小鼠在習慣期和受到各種聽覺刺激時的僵直行為。通過用 1 秒鐘內連續幀的像素差異（最大 0.3%）來定義 "僵直"，研究人員能夠使用 動物運動軌跡跟蹤系統自動完成該測試的數據收集過程。 雖然記錄到了一個總體趨勢，但在這些恐懼檢索測試中，單只小鼠和群養小鼠的僵直行為沒有發現顯著差異。
 
那么，這些結果意味著什么呢？
曠場、高架迷宮和條件恐懼反射測試的結果顯示，小鼠單只飼養和雙只飼養之間沒有任何特別的差異，也沒有使用籠子隔板。考慮到該研究的假設，即單只飼養可能會增加壓力和焦慮（籠子隔板又會減少壓力和焦慮），這種情況出乎意料。作者認為，這種方法對環境的依賴性很強，在被認為是一種可行的小鼠飼養策略之前，應該進行進一步的研究。這類調查對于動物福利和倫理的持續改善非常有價值，而這正是通過動物運動軌跡跟蹤系統等強大而通用的工具實現的。
 
動物運動軌跡跟蹤系統(EthoVision XT)的價值
動物運動軌跡跟蹤系統提供全面的數據集成和動物行為實驗自動化。從簡單的測試到復雜的高通量實驗，動物運動軌跡跟蹤系統都能精確測量各種參數，并提供無與倫比的數據處理和可視化功能。迄今為止，動物運動軌跡跟蹤系統在世界上著名期刊中被使用的文獻達到數千篇[9]。
 
參考文獻
1. Buckinx, A. et al. Exploring Refinement Strategies for Single Housing of Male C57BL/6JRj Mice: Effect of Cage Divider on Stress-Related Behavior and Hypothalamic-Pituitary-Adrenal-Axis Activity. Frontiers in Behavioral Neuroscience 15, (2021).
2. Poole, T. Happy animals make good science. Lab Anim 31, 116–124 (1997).
3. Science-based assessment of animal welfare: laboratory animals - PubMed. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16358504/.
4. Carbone, L. Estimating mouse and rat use in American laboratories by extrapolation from Animal Welfare Act-regulated species. Scientific Reports 11, 493 (2021).
5. Social enrichment by separated pair housing of male C57BL/6JRj mice | Scientific Reports. https://www.nature.com/articles/s41598-020-67902-w.
6. Open Field. Behavioral and Functional Neuroscience Laboratory https://med.stanford.edu/sbfnl/services/bm/sm/openfield.html.
7. Elevated Plus Maze Test. Behavioral and Functional Neuroscience Laboratory https://med.stanford.edu/sbfnl/services/bm/ep/bml-plusmaze.html.
8. Effects of repeated anodal transcranial direct current stimulation on auditory fear extinction in C57BL/6J mice - PubMed. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33454396/.
9. https://www.noldus.com.cn/ethovision-xt/benefits/
 
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