老鼠有多愛吃糖AI能監測 國衛院優化動物實驗更人道

▲國衛院副研究員陳仁焜今發表最新研究成果，讓動物實驗更人道。（圖／國衛院提供，下同）

記者邱俊吉／台北報導

近年有不少聲音認為動物實驗殘忍，醫學界也開始改善。 國衛院與清華大學今發表AI影像辨識系統，有如實驗動物的「24小時照護員」，可全天候記錄動物行為，辨識飲水、進食、睡覺等至少8種動作，整體判定精準度逾8成，部分更超過9成，不僅減少研究人員長時間盯著動物，也讓動物實驗更精準、人道。

國衛院今正式發表此成果，生醫工程與奈米醫學研究所副研究員陳仁焜表示，動物實驗是生醫研究重要環節，動物生理及行為變化，可作為評估治療安全性與有效性的依據，但傳統多仰賴研究人員人工觀察、記錄，若需長時間連續監測，不僅耗費人力，也容易受到觀察時間與條件限制。

研究團隊因此與國衛院實驗動物中心、清華大學合作，開發可裝在既有飼育籠上的多功能影像紀錄器，利用攝影機長時間拍攝，再透過深度學習及AI辨識，把原本靠人眼判斷的動物行為，轉成可持續追蹤、分析的數據。

陳仁焜舉例，研究團隊曾拿老鼠愛不愛喝糖水做測試，分別在籠內放置2瓶純水、1瓶純水搭配1瓶含5%蔗糖的糖水，以及2瓶都是糖水，再利用AI自動記錄老鼠嘴巴接觸水瓶的時間，結果發現當2瓶都是純水時，老鼠飲水時間約500秒，但換成2瓶糖水後，時間則大增至約2000至2500秒。

▲國衛院與清大聯手設計的監測系統與AI結合，提升動物實驗精緻度。

更明顯的是，當純水、糖水各放1瓶讓老鼠自己選擇，老鼠接觸糖水瓶的時間高達約3000秒，純水則僅約200至300秒，相差超過10倍。陳仁焜說，這項實驗重點並非證明「老鼠愛吃甜」，而是示範過去只能描述的動物行為，如今可透過AI轉換成具體數字，讓研究人員能更精細掌握實驗動物的變化。

目前系統可連續24小時辨識至少8種行為，包括飲水、理毛、進食、搜尋、休息或睡覺、啃咬、抓癢及直立站立，其中4種行為判定精準度達90%以上，8種行為整體精準度也超過80%，讓研究人員不只能「看得到」，也能「量得到」。相關研究成果日前已發表於國際知名醫學期刊《iScience》

陳仁焜指出，實驗動物研究重視「3R原則」，包括減量、取代及精緻化，而這套AI系統可記錄不同時間點的行為變化，持續掌握動物狀態，未來還可建立量化的指標，當動物出現異常，有機會更早被發現，提升實驗精緻度及人道照護。