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2018-06-01如何忠實重現人類醫學模式的樣貌？
582 期
Author 作者
李依庭／東海大學生命科學系生物醫學組碩士；在領略過實驗百態後，嘗試承擔起文字 的重量，但目光總不自覺被生醫產業吸引，本刊編輯。
在穿過滅菌設備、緊急沖淋器與無塵系統等相關設備後，站在穿廊，一字排 開的是3間並排房間，從左邊緊閉的門上透明玻璃窗看去，映入眼簾的是一個個堆疊放置在特殊架上的系統缸，架下的泵浦則隆隆作響的負責水缸內的各種恆定；持續往前走，在還沒走至下一道門前，就能聽到陣陣撞擊金屬的聲響，金屬架上安放著一個個的塑膠籠，上頭覆蓋著不鏽鋼網蓋；走廊盡頭的房間，是在聽到逐漸靠近的腳步聲後，從房門的另一側傳來的騷動聲響也漸趨急促，倚著玻璃窗，可以看到一個個巨大的飼養籠。這裡是動物房，是斑馬魚、小鼠與兔子等各種模式生物的家，也是承載著每位研究者夢想與希望的所在。
模式生物的試驗
各種大大小小的生物學研究、基礎的生物醫學實驗或新藥開發前的臨床試驗皆離不開模式生物，牠們幫助人類預測出許多可能會發生的結果，找到全新的發現。長年以來，為了減少實驗中的變異，研究人員選擇讓模式生物居住在獨立且空無一物的空間中，以提升實驗的準確性。然而，越來越多的研究發現這樣的實驗方式可能會物極必反，不僅是實驗室之間再現性低之外，近期的研究也發現9 種通過動物試驗的新藥，最終只有 1 種通過人類臨床試驗，這是否也代表著模式生物所生活的環境或許也是造成這些問題的一部份？
現今實驗室中的小鼠，一隻隻住在只有約鞋盒大的籠子中，大鼠甚至無法站直身體；兔子也只能坐在與自己身形相去不遠的鐵籠中；有別於水族箱裡華麗的造景，透明的水缸內僅有幾隻斑馬魚游動著。負責提升實驗 動物福祉、史丹佛大學（Stanford University）的行為學家加納（Joseph Garner）表示，「 如果人們期望透過動物得知在人類身上會發生的事情，那必須對待牠們更像個人類一樣。」
但實驗動物終究不是人類，要如何對待牠們更像人類一樣？科學家提出增加設備、使牠們生活豐富化（enrichment） 的想法，提供相關設備讓牠們有機會探索、活動，臨摹動物在野外的生活。
歷史上的豐富化實驗
其實，實驗動物並不是一直都生活在這些狹小且荒蕪的空 間中。19 世紀中期，研究人員開始飼養大鼠（rat）來進 行科學性的實驗，當時的鼠籠中還會擺放相關設備供牠們 挖洞與跑步。但到了1960 年代，由於動物規範與控制變 因等因素，各實驗室開始選擇單一、小型且便宜的無菌籠，因為對於研究而言，若實驗動物沒有明顯的外傷或痛苦，動物的天然習性就顯得為次要，並且不受到關注。
現在，科學家所提出來欲提升實驗動物生活豐富化的這個想 法，其實從長久以來的文獻中也有跡可循。1947年，心理學 家赫布（Donald Hebb）發現比起飼養在實驗室中的小鼠， 飼養在家中能夠自由跑動的小鼠有更好的學習能力；到了1960年代，研究人員在飼養籠中放置木製積木和旋轉迷宮， 能擴大大鼠腦中的感覺區域（sensory redions）；2000年，澳洲墨爾本大學（University of Melbourne）神經學家漢納（Anthony Hannan）受到文獻中豐富化會激發新神經元 生長的啟發，嘗試為實驗室裡的小鼠增添生活樂趣，他準備了築巢的紙板、鮮艷色彩的球、爬梯和繩索，供小鼠攀爬和玩樂，發現相較於住在一般飼養籠中的小鼠，能成功地 延長亨丁頓舞蹈症（Huntington's disease, HD）的發病時間，這也是豐富化第一次證明在神經退化性疾病上的影響，爾後研究團隊諄循相同模式在自閉症、憂鬱症和阿茲海默症（Alzheimer's disease, AD）實驗也皆得到相似驗證。