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【心理系專題演講】When AI Meets Animals: Challenges And Opportunities For Translational Mouse Models

日期 : 2025-10-09 單位 : 心理系

【心理系訊】

心理學系於2025102日下午舉辦專題演講,邀請國立中山大學醫學院臨床醫學科學博士學位學程楊仁豪助理教授,以「When AI Meets Animals: Challenges And Opportunities For Translational Mouse Models」為題,與師生分享其跨足神經科學、心理學與人工智慧領域的研究成果與未來展望。 

楊仁豪教授學士與碩士皆畢業於政大心理系,後赴美國攻讀博士並完成博士後研究,再回臺灣服務。現任職於中山大學醫學院,專長為精神病理學與動物模式研究。他指出,研究大腦與行為的連結往往需要透過動物實驗,但傳統做法多以「一隻動物=一個數據點」的方式進行,不僅數據量有限,也涉及動物使用數量與倫理的挑戰。 

楊教授強調,動物模式並非疾病本身,而是「疾病樣態」(symptom-like)的呈現。例如科學家不能說「老鼠得了憂鬱症」,而是必須透過特定行為觀察與測驗,來確認牠是否展現出憂鬱相關的症狀。要讓一個動物模式獲得科學界的認可,必須通過不同實驗室、不同國家的驗證,確保其結果可重複、可對照。 

在演講中,楊教授以帕金森氏症的研究為例,介紹如何利用藥物 MPTP 破壞老鼠腦中的多巴胺神經元,以模擬人類病患的運動障礙。他進一步說明了多種常用的行為測驗,包括開放場測試(Open Field Test)、轉桿測試(Rotarod Test)與僵直測試(Catalepsy Test),藉此觀察老鼠在活動量、平衡感及動作啟動上的差異,以及其對應人類疾病的臨床表徵。 

其中,開放場測試是最廣為應用的行為實驗之一。研究者將老鼠放入一個空曠的箱子中,觀察其探索行為與活動軌跡。然而,動物實驗在數據取得上常面臨兩項挑戰:其一,傳統方式依靠人工紀錄,容易受到觀察者主觀判斷影響,造成研究結果誤差;其二,若使用過多動物,會違反倫理審查(IACUC)對於減量的要求,但若動物數量過少,則容易在論文發表時被質疑統計力不足。

為解決這些限制,楊教授團隊提出結合 AI的行為影像分析方法,能將影片中每一秒的移動路徑與停留位置轉換為客觀且高解析度的數據,不僅減少人力與時間成本,也能「最大化」每一隻動物所能產生的數據量,使研究在符合倫理原則的同時,仍保持足夠的科學嚴謹性。他甚至分享,利用臺灣常見水桶的同心圓紋路設計為靈感,可以幫助研究者更直觀地劃分「中心區」與「邊緣區」,進而提升分析的便利性。楊教授強調,這樣的方式不僅落實「減量、替代、精緻化」(3R)原則,更有助於加速動物模式在臨床上的轉譯應用。

演講最後,楊教授勉勵在場師生,跨領域的研究思維將是未來科學發展的重要趨勢。AI不僅是計算工具,更是幫助科學家突破研究限制、推動動物實驗轉譯到臨床應用的契機。他也期許心理學與醫學領域的年輕研究者,能持續關注大腦、行為與科技之間的交會點,開創更多挑戰與可能。

 

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