原撰文者：Mia Rozenbaum (2022年12月14日)

原文連結：The importance of non-human primates in neuroscience :: Understanding Animal Research

出處網站： Understanding ANIMAL RESEARCH

譯者： 陳爾僾、嚴令璇、李珈毓

神經科學是一塊引人入勝的領域，且正在迅速地發展突破性技術。像是創建適宜的機器協助人類大腦，使得義肢可以擁有正常人體所能感受到的感覺，不但讓癱瘓患者得以再次行走，亦能幫助科學家更加瞭解並深入研究大腦的奧秘。然而，非人靈長類動物研究也面臨著嚴肅的倫理和福祉考量。

Imaging the brain  

大腦成像

功能性核磁共振造影（fMRI）可利用大腦成像技術即時觀察神經迴路如何運作，而正子斷層造影（PET）是通過追蹤放射性分子來建構大腦圖像；經顱磁刺激療法（TMS）讓醫生可以藉由刺激精神病患者的神經迴路來減輕他們的症狀，而基因工程上的進步發展，甚至還讓科學家能夠利用光線控制神經迴路。

「上述許多技術的改善進步，讓我們能夠一睹人類大腦的風采，然而這僅僅只是驚鴻一瞥。儘管人們或許認為這些機器和技術終將會把動物研究送入歷史，但時至今日，我們仍仰賴從非人靈長類動物神經科學所收集到的資訊，來更加理解人類大腦的功能，並改進神經外科手術的執行。」英國新堡大學比較神經心理學的克里斯‧佩特科夫教授如此說道。

NHP work informs patient conditions 

透過非人靈長類動物研究獲知患者情況

深層腦部電刺激手術（deep brain stimulation）對大腦的影響依然充滿謎團，有時具有療效，有時卻毫無助益，故而科學家對於將此手術所造成的大腦影響進行視像化一事感到興致勃勃。為此研究人員利用功能性核磁共振造影（fMRI）來進行研究，不過，該技術於此方面可能仍具挑戰性，且對於患者亦有安全性問題的考量，而在需要使用放射性追蹤劑的正子斷層造影（PET）也有著同樣的問題。但非人靈長類動物研究在此方面奠定了相當基礎，讓任何利用上述技術所進行的觀察都能獲得可靠的結果，並能安全地運用在病人身上。

「對患者的研究在很大程度上得益於非人靈長類動物研究，且有許多例子表明，可藉由非人靈長類動物研究得知或持續瞭解患者病情。」克里斯教授說道。

克里斯教授身為一位系統性神經科學家，主要致力於幫助那些因中風、癲癇、大腦退化或其他疾病而深受溝通及語言問題（即失語症）困擾的患者。大腦內部的語言網路四通八達，這意味著當有某種疾病影響大腦時，語言網路也很可能受到影響。

「我們盡可能利用影像及監測技術來直接研究人類的大腦，然而只以人類所進行的研究仍然無法獲取關於大腦如何運作的某些資訊，因此無法避免地必須以動物進行研究。」

Non-human primate research is heavily regulated  

非人靈長類動物研究受到嚴格監管

理所當然地，在非人靈長類動物所進行的神經科學研究總是受到嚴格監管，也絕對不容輕忽。當以人類進行研究時，克里斯教授尊重由世界醫學會（World Medical Association）於多年前提出的赫爾辛基宣言（Helsinki Declaration）中所制定的指南及標準，而該指南及標準於多年來亦持續進行修訂以使其更臻完善。至於在動物研究方面，巴塞爾宣言（Basel Declaration）中也有同等的規定及原則，那就是必須遵守3R原則：替代、減量、精緻化，而這三項原則，克里斯教授也全都做到。

克里斯教授說明：「為符合動物實驗倫理，我們利用最少量的非人靈長類動物來獲得可發表的結果。雖然通常只使用一隻動物並不足夠，但在神經科學領域，兩三隻非人靈長類動物一般便已足矣。因為樣本大小並非由個體數決定，而是由記錄的神經元數量或是產生的數據量所決定。」

「在遵從實驗計畫的前提下，我們盡可能對同一個實驗個體執行所有試驗步驟，且往往能夠從每個個體都獲得龐大的樣本量。」

使用兩隻動物有助於確定研究中獲得的結果並非只是在任一動物身上所出現的偶然僥倖，但若想要使用更多動物來確認信度、使試驗結果得以推導至其他動物，在動物實驗倫理層面上將有所不易。然而在現今這個能匯集世界各地數據的地球村，使用非人靈長類動物進行研究的神經科學家可以加入國際倡議組織，共享他們的研究數據以增加樣本量。有些神經科學倡議組織已經蒐集超過一千隻動物的資料，因此部分科學問題僅需利用其中數百隻動物的共享數據即可獲得解答，而不必另外使用更多動物。

Implementing the 3Rs in non-human primate research 

在非人靈長類動物研究實施3R原則

非人靈長類動物研究的減量方式之一，是尋找可替代的動物模式，這通常不是一件輕而易舉之事，然而科學家始終努力不懈地在非人靈長類及齧齒類間尋找可相對應的認知模式。克里斯教授說明：

「重要的是發展一種人類和非人靈長類能夠達成，而齧齒類也可以勉強達成的認知研究方法，然後確立物種間彼此的對應性，以利齧齒類動物研究的結果能最大限度地與上述兩者建立關聯性。我們研究室從不假設非人靈長類或齧齒類動物研究會成為人類疾病的良好模型，但我們不遺餘力地去執行必要的比較學研究來瞭解其中的差異。」

這表示，儘管人類是唯一會使用語言的物種，但研究人員仍可藉由讓動物表現對極簡語言（mini languages）與人工語言（artificial made-up languages）的反應來找到適合語言研究的動物模式，特別是非人靈長類動物模式又更為合適。

克里斯教授補充說明：「但考量到猴子與生俱來的天性及能力，某些認知研究的方法並不像人類的一樣完善。顯而易見地，除非我們發展出一種可互相對應的方法，否則將無法以猴子來進行研究，而這意味著新的認知研究方法也需要在人類身上進行測試，以便創造出一個相等的執行環境。人類與猴子的大腦具有驚人的相似度，因此往往當我們以為猴腦與人腦系統會出現顯著差異時，反而會對研究中兩者顯示出的對應程度感到訝異。」

Working with non-human primates means caring for the non-human primates too 

執行非人靈長類動物研究也意味著對非人靈長類動物進行照護

使用非人靈長類動物進行研究的好處是牠們可以被教會很多事情，而這些除了可以應用在科學計畫之外，同時亦能促進實驗動物福祉。

比如說，克里斯教授及其團隊逐步教導動物在吵雜且可能令其感到恐懼的核磁共振造影（MRI）儀器中等待及保持冷靜，就像是在幫助癡呆症或老年患者習慣這些設備一樣。

「就像我們對人類所做的一樣，我們協助動物習慣所處環境，包括隔絕牠們的耳朵與環境聲音的接觸。舉個例子，我們於國家實驗動物3R研究中心（National Centre for the 3Rs）的資助下開發出了頭盔系統，其靈感來自於新堡（位於英國）一家醫院用於進行放射治療癌症患者的頭盔。我們也對猴子進行了幾項實驗動物福祉相關研究，並發表了不少旨在促進動物福祉的論文。」

克里斯教授總結道：「我們關心動物，盡力滿足實驗動物福祉的最高標準，並持續改善實驗動物所面對的環境與情況。進行非人靈長類動物研究並不容易，有時社會大眾無法領會，我們做研究的目的並不是單純在滿足科學好奇心，而是致力於幫助人們以及讓生物醫學科學更加進步。在非人靈長類動物研究中發現的成果，特別是在神經科學方面的成果，至今也持續在患者照護上發揮著無與倫比的作用。道德倫理的約束與管理法規的制定，能夠確保所進行的非人靈長類動物研究具有科學重要性及有效性，且會以最高道德及福祉標準執行，並盡可能對改善病人病情有所貢獻。我們在非人靈長類動物及病人身上進行研究的用意，是要為那些受大腦疾病所苦的人提供幫助。」