現代科技發(fā)展使得人類(lèi)生存環(huán)境、生活模式發(fā)生了重大轉變,老年性癡呆、抑郁、焦慮和睡眠障礙等神經(jīng)精神性ji病正成為危害人類(lèi)身心健康;人類(lèi)正向極地、高原、深海和太空拓展的全新生活環(huán)境也對人類(lèi)認知、情緒產(chǎn)生重大影響。研究這些挑戰人類(lèi)生存發(fā)展難題,尋找其有效的防治措施,正受到國際科學(xué)界的高度重視。
由于直接以人體為對象開(kāi)展科學(xué)研究尤其是暴露于物理刺激源或特殊環(huán)境下的生物效應研究存在極大的風(fēng)險并受到倫理學(xué)制約,鑒于動(dòng)物與人類(lèi)在進(jìn)化上的高度保守性,利用實(shí)驗動(dòng)物在不同層次的相應特征與人類(lèi)相比具有相似性,按照結構、預測、表面效度三原則,進(jìn)行動(dòng)物行為實(shí)驗研究,建立模型推演,進(jìn)行動(dòng)物行為與人之間的生物效應等效性分析,已經(jīng)成為揭示人體生物效應及生命活動(dòng)的基本規律,研究人類(lèi)疾病表現和發(fā)病機制,開(kāi)展新藥和健康產(chǎn)品發(fā)現、安全和風(fēng)險監測分析的有效途徑。
1、動(dòng)物行為學(xué)實(shí)驗是神經(jīng)精神性ji病藥wu發(fā)現的主要方法和手段
由于神經(jīng)精神性疾病具有復雜和多基源特性,其產(chǎn)生涉及到大腦復雜的高級思維活動(dòng),與注意、興趣等其它因素密切相關(guān),這其中包括有膽堿能、興奮性氨基酸、神經(jīng)肽等眾多神經(jīng)遞質(zhì)參與的復雜的生理生化反應。神經(jīng)藥理學(xué)家們已經(jīng)認識到以單一靶標為起點(diǎn)的傳統藥物研發(fā)模式不適用于神經(jīng)精神性ji病藥wu的研發(fā)。的確,對癌癥、傳染病或心血管等ji病的臨床前藥wu研發(fā)而言,以單一靶點(diǎn)為基礎的分子生物學(xué)和分子藥理學(xué)知識具有廣泛應用價(jià)值,但神經(jīng)系統藥wu作用靶點(diǎn)的鑒定和驗證、有效成分/部位的確定都只能通過(guò)一系列的行為學(xué)研究,可以說(shuō),行為學(xué)數據是神經(jīng)精神藥wu發(fā)現和開(kāi)發(fā)的基石。采用動(dòng)物行為學(xué)進(jìn)行神經(jīng)精神ji病藥wu的發(fā)現和安全評價(jià)具有更quan面、可靠和準確的特點(diǎn),在國際科學(xué)界受到廣泛應用。
2、動(dòng)物行為實(shí)驗在軍事領(lǐng)域具有不可替代的地位和作用
現代戰爭正呈現海、陸、空、天、電一體化聯(lián)合作戰態(tài)勢,軍事人員的作業(yè)能力(腦力、體力)已成為決定戰爭勝負的關(guān)鍵要素。另外,基于人道主義理念,不以造成人員致命性損傷為目的,通過(guò)干擾運動(dòng)、認知和情緒功能致“人員失能”的非致命性打擊是現代文明時(shí)代維護國家安全的主要手段。上世紀90年代,歐美多個(gè)發(fā)達國家幾乎同步推出了“人員失能”非致命性新型裝備概念,包括激光致眩、聲波驅散、微波拒止等。
這些非致命性生物效應的評價(jià)和作業(yè)能力研究主要是神經(jīng)精神層面功能性的影響,需要依靠行為學(xué)實(shí)驗研究。
3、動(dòng)物行為實(shí)驗對于腦科學(xué)研究具重大推動(dòng)作用
闡釋認知和情緒發(fā)生現象和產(chǎn)生機制,揭示生命的本源,一直是人類(lèi)夢(mèng)寐以求的目標和理想。美國在上世紀90年代即啟動(dòng)了“腦科學(xué)10年”研究計劃,歐盟、加拿大和日本等發(fā)達國家紛紛啟動(dòng)了新的“腦研究計劃”,投入巨資,研究控制神經(jīng)精神活動(dòng)的大腦奧秘。動(dòng)物行為實(shí)驗方法將為認知、情緒和運動(dòng)等復雜生命現象本質(zhì)的探索研究,發(fā)現新的生命現象提供得天獨厚的實(shí)驗手段,有助于推動(dòng)我國乃至國際腦科學(xué)研究手段發(fā)生**性的變化。
4、不斷發(fā)展的現代科技和多學(xué)科的交叉融合,給構建新行為學(xué)實(shí)驗方法提供良好機遇
實(shí)驗研究方法的發(fā)展與同時(shí)代的科學(xué)技術(shù)水平密不可分。19世紀以前的動(dòng)物行為實(shí)驗研究主要還是借助于人體自身的觀(guān)察來(lái)實(shí)現的,隨著(zhù)晶體管的發(fā)明,電子工程技術(shù)和各種傳感技術(shù)的出現,20世紀動(dòng)物行為實(shí)驗研究方法有了突破性的發(fā)展。
不斷發(fā)展的現代科技和多學(xué)科的交叉融合,尤其是信息、計算機、電子工程及材料科學(xué)等生命科學(xué)以外學(xué)科的新技術(shù)、新方法向動(dòng)物行為實(shí)驗研究領(lǐng)域的不斷滲透,為發(fā)展自動(dòng)化、智能化和精細化程度更高的動(dòng)物行為實(shí)驗方法提供了強大的推動(dòng)作用。
以嚙齒類(lèi)動(dòng)物為重點(diǎn),認知、情緒和運動(dòng)行為實(shí)驗方法正從傳統的二維信息向三維行為信息的提取和分析,評價(jià)指標正逐步精細化、定量化和自動(dòng)化;單一個(gè)體的行為檢測手段正向群體環(huán)境下交互行為研究方法轉變,使得更逼近人類(lèi)社會(huì )行為;適應航天等軍事特因作業(yè)環(huán)境的行為實(shí)驗方法研究已受到我國科學(xué)界的高度重視,執行操作任務(wù)時(shí)的認知作業(yè)評價(jià)方法已在我國成功應用復雜操作任務(wù)下的大動(dòng)物認知行為檢測方法國外推出商業(yè)化產(chǎn)品;行為實(shí)驗檢測分析設備日趨微型化、集成化和智能化;特因環(huán)境(高低溫、高濕、低壓),以及聲、電、光等多重刺激源條件下進(jìn)行動(dòng)物行為實(shí)驗的實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測分析開(kāi)始受到重點(diǎn)關(guān)注;并集行為-神經(jīng)電生理-生理信號和生化指標同步采集分析,以全面反映行為效應發(fā)生真實(shí)機制的實(shí)驗方法是將來(lái)的發(fā)展方向。
動(dòng)物行為學(xué)實(shí)驗方法的研究涉及到實(shí)驗動(dòng)物、醫學(xué)、藥學(xué)、電子工程、計算機和圖像識別等多學(xué)科、跨領(lǐng)域交叉和集成,有可能促進(jìn)多學(xué)科的融合和新學(xué)科的產(chǎn)生,使人類(lèi)認識生命和ji病過(guò)程的方法和手段從整體和綜合的角度得到充實(shí)和完善。動(dòng)物行為實(shí)驗研究將為探索認知、情緒和運動(dòng)等復雜生命現象,保障人類(lèi)將來(lái)長(cháng)期在太空、極地和深海等生活環(huán)境的健康,發(fā)現新的生命現象提供得天獨厚的實(shí)驗手段。