《Applied Animal Behaviour Science》：Rats can be re-used across behavioural experiments: implications for the 3Rs principle of ‘Reduction’
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本研究针对动物研究中遵循3Rs原则（替代、减少、优化）时面临的动物再利用难题，系统评估了经历不同行为测试（恐惧条件反射、新奇物体识别、食欲条件反射）的长埃文斯大鼠在后续实验中的学习记忆表现。结果表明，动物再利用不仅不会损害行为数据的可靠性和稳定性，反而可能通过降低焦虑样行为提高测试灵敏度，为推行动物再利用策略提供了有力证据，对推动伦理动物研究具有重要意义。
在当今生物医学研究领域，动物实验的伦理规范日益受到重视，其中3Rs原则（Replacement, Reduction, Refinement）已成为全球动物研究伦理委员会和资助机构立法政策的基石。尽管"替代"原则鼓励使用类器官、芯片器官等新型方法学取代动物实验，但动物模型在研究生物与行为相互作用方面仍不可或缺。"减少"原则要求使用最少数量的动物获得可靠数据，而动物跨实验再利用是实现这一目标的有效策略。然而，研究人员对动物再利用存在两大顾虑：一是担心多次实验程序会增加动物的累积不适负担，二是担忧动物过去的实验经历会影响未来实验数据的可靠性。
这种担忧并非空穴来风，数十年的联想学习理论已确立核心原则：动物的过往经验会塑造未来反应。尽管这种担忧可以理解，但很少有研究直接比较有经验动物与实验幼稚对照组的学习记忆表现。早期研究表明，先前接触伤害性刺激会改变旷场中的焦虑样行为，两项大型研究发现经历标准化测试组合的小鼠与仅接受其中一项测试的对照相比，表现出测试特异性和品系差异性的行为改变。
为解决这一知识空白，新南威尔士大学心理学系的研究团队在《Applied Animal Behaviour Science》上发表了创新性研究，系统评估了行为测试经历对长埃文斯大鼠未来学习记忆的影响。研究聚焦于心理学和神经科学广泛使用的行为范式：新奇物体识别记忆、巴甫洛夫恐惧条件反射和食欲条件反射。
研究团队采用了多种先进的行为分析技术。实验对象为成年长埃文斯大鼠，雌雄兼用，每组n=8。恐惧条件反射在配备不锈钢栅栏地板和声光衰减功能的专用 chambers 中进行，使用纯音（80 dB）或白噪声作为条件刺激（CS），脚部电击（0.6 mA，0.5 s）作为非条件刺激（US）。食欲条件反射在 Med Associates chambers 中进行，使用45 mg谷物颗粒作为奖励，通过红外传感器检测头部进入杂志的行为。新奇物体识别测试在黑色有机玻璃 arena 中进行，使用陶瓷杯和塑料水瓶作为识别对象。数据分析采用单因素和重复测量方差分析（ANOVA），辅以事后Tukey检验，使用Shapiro-Wilk检验评估数据正态性，Brown-Forsythe改良的Levene检验比较组间方差，并计算组内相关系数（ICC）评估行为稳定性。
实验1发现，与幼稚对照组相比，有恐惧条件反射经历的大鼠在新奇物体识别记忆上没有差异，但梳理行为持续时间显著减少，表明先前行为经验可能通过习惯化降低焦虑样行为。实验2显示，有新奇物体识别测试经历的大鼠在恐惧条件反射中的冻结行为与幼稚对照组无差异。实验3和4考察了食欲条件反射和恐惧条件反射之间的相互影响，发现有食欲条件反射经历的大鼠表现出增强的恐惧记忆，而有恐惧条件反射经历的大鼠则表现出增强的食欲条件反射，表明跨价态任务再利用的可行性。
实验5探讨了在恐惧条件反射经历后，使用新刺激或对原恐惧条件刺激进行消退对后续食欲条件反射的影响。结果显示，使用不同听觉线索进行食欲条件反射的大鼠比使用相同线索的大鼠表现更好，而恐惧线索的消退对学习没有明显影响。实验6则发现，在有食欲条件反射经历的大鼠中，恐惧条件反射不受食欲线索消退或使用不同线索的影响。
关键的是，汇总分析表明，再利用动物和幼稚动物的恐惧条件反射数据的方差和稳定性相当。组内相关系数显示两组都具有极好的信度（幼稚组ICC=0.893；再利用组ICC=0.864），且组内标准差无显著差异。
研究结论明确指出，跨行为实验再利用大鼠是可行的，不会损害学习记忆表现，且行为数据的变异性和可靠性不受影响。这一发现对3Rs原则中的"减少"原则具有直接意义，为推行动物再利用策略提供了实证支持。此外，再利用动物可能通过降低焦虑样行为提高行为测试的灵敏度，甚至可能通过引入行为变异作为异质化因素，增强研究结果的再现性和有效性。
尽管本研究聚焦行为结果，未来需要探讨再利用对神经生理指标的影响，以及在更广泛范式（如急慢性应激模型、药理学模型）中的适用性。但毫无疑问，这项研究为动物研究伦理和实践提供了重要启示，为在遵循3Rs原则的同时确保科学质量提供了可行路径。
