實驗老鼠的救星----虛擬老鼠

記者 呂幼綸/綜合報導

估計人類每年要用9000萬隻動物進行各種實驗其中用量最大的當數大小鼠!動物實驗似乎已是必要的罪惡,即使能讓化妝品廠商揚棄動物實驗,但攸關性命安全的藥品開發,卻很難捨棄動物實驗,尤其是突破性的醫學研究背後,都依賴著經年累月的動物實驗。所幸,有科學家想讓老鼠留命,研發精密的替代品----虛擬老鼠!

虛擬老鼠(virtual mouse)其實是一個數位模型,但是可讓研究人員看到每個神經元對刺激的反應。 取自網路

每年有數百萬隻的實驗老鼠被應用於各種藥物開發,從癌症、心臟病到阿茲海默症等,而「人類大腦研究計畫(Human Brian Project)」的研究人員將是牠們的救星。所謂的虛擬老鼠(virtual mouse)是一個數位模型,利用20萬個虛擬神經元去模擬老鼠的大腦和身體的連接方式

神經智能科學家馬克-奧立佛.格威提(Marc-Oliver Gewaltig)說,當去觸撫虛擬老鼠的鬍鬚時,就可大腦中生成的各個對應信號。不過,一隻活生生的老鼠具有7500萬個神經元,因此離打造出仿真的神經運作模型還有一段距離,但只要一有新資料,研究人員就會將資料納入模型中。由於資料來自不同的動物,要將不同大腦間的資料比對運用,可不是件容易事。

實驗老鼠在人類對抗疾病和藥品開發的相關研究上,居功厥偉。  取自網路

等到虛擬模型建造完成時,它不只是能拯救實驗鼠和實驗動物而已,格威提說:「研究人員將可以用來進行無法利用真實動物進行的實驗,並觀察到每個神經元和每個連結,這是動物實驗無法做到的。」當然最終的目標還是遠比老鼠大腦複雜千倍的人類大腦模型。

包括可以模擬人體器官的3維模型( 3D Tissue Constructs)、人造皮膚的3D列印皮膚技術,和運用多端的微型晶片,都在繼續創新和研發中,或許揮別「必要的罪惡」的日子,很快就會到來,我們終於可以跟動物實驗說拜拜!

實驗鼠為什麼是實驗室的明星:

 

你可能已經猜到了,繁衍快速而且繁殖力強,讓實驗小鼠容易取得,而且價錢不高。此外,體積小、不占空間,對人類不具傷害力,也是研究人員選上牠們的原因,試想實驗動物如果是獅子、老虎,研究人員豈不要小心防備。

 

 實驗鼠的另一特殊貢獻是基因研究,因為牠們有90%的基因和人類基因相同,加上生命周期短,能快速繁衍出新世代,成為對人類基因研究上的替代品,追蹤世代間的基因變化。

 

此外,老鼠的基因也很易於被改造,讓研究者可以針對特定基因去研究,找出導致某種疾病的原因。因此當人類享受某種藥品或醫療技術帶來的福利時,真不能忘了因此受到實驗痛苦和喪失生命的老鼠們。

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