精神分裂症是一种严重的精神健康状况，影响个体的思想、情绪、感知和行为。患者会出现如妄想和幻觉等阳性症状，以及如社交退缩、认知缺陷、思维混乱和快感缺乏等阴性症状。尽管精神分裂症是由遗传、环境和生活方式因素复杂相互作用引起的，但其确切机制仍然难以捉摸。
动物模型为了解精神分裂症背后的神经生物学机制提供了宝贵的见解。然而，传统的行为评估需要人类操作，并记录对特定刺激的感官或运动反应，这可能无法反映自然环境中的自发行为。
为克服这一局限，日本藤田健康大学国际脑科学中心行为神经药理学系助理教授Hisayoshi Kubota与教授Taku Nagai领导的研究团队采用了一种名为IntelliCage的自动化笼子监测系统，对精神分裂症小鼠模型的行为变化进行了评估。在该系统中，每只小鼠都贴上了一个独特的射频识别（RFID）微芯片，以实现对个体行为和活动的跟踪。他们的研究结果于2025年5月28日发表在《国际分子科学杂志》第26卷第11期上。
Kubota博士解释说：“通过使用IntelliCage，我们建立了一个生态效度高的精神分裂症样行为综合评估平台。我们的工作可能有助于改进精神分裂症的临床前动物模型，提升精神疾病领域的转化研究，并加快新型治疗靶点的发现。”
谷氨酸介导的神经传递障碍被认为与精神分裂症有关。此外，N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体的阻断会在人类中引发类似精神分裂症的行为。MK-801（一种NMDA受体抑制剂）处理的小鼠表现出一系列类似精神分裂症的行为，包括过度活动、社交缺陷和认知障碍。因此，研究人员希望使用IntelliCage系统来观察反复接受MK-801处理的小鼠的行为特征，该系统可以追踪它们的角落访问、鼻触（寻求奖励行为）和舔舐（寻求水行为）。
他们发现，在治疗后的最初三小时内，MK-801处理的小鼠比对照组小鼠更频繁地访问笼子的角落，这表明在新环境中短暂增加了过度活动和探索行为。
接下来，研究人员通过提供糖溶液作为奖励来评估MK-801处理小鼠的情感功能。MK-801处理的小鼠和对照组小鼠舔舐糖溶液瓶的频率都高于水瓶，这表明它们对糖溶液的偏好增加。因此，MK-801处理并未改变寻求奖励的行为。另一方面，在长时间缺水后接受水作为奖励时，MK-801处理的小鼠访问含水角落的时间显著短于对照组小鼠。这些发现表明，尽管MK-801处理未影响对奖励的敏感性，但在群养环境下它抑制了竞争性寻求奖励的行为。
随后，研究人员检查了MK-801处理对认知功能的影响。小鼠连续七天被剥夺水源，每天仅在三小时内提供水源。在这三小时内，它们需要区分对角线位置的有奖励（含水）和无奖励角落。MK-801处理的小鼠和对照组小鼠在寻求奖励的能力和辨别错误减少方面表现相当。然而，当有奖励和无奖励角落互换时，MK-801处理的小鼠需要更长时间来调整并表现出定位奖励的延迟。尽管MK-801处理的小鼠仍能寻找奖励，但它们适应变化的困难表明认知灵活性受损，这是精神分裂症的标志性特征。
总体而言，IntelliCage系统允许在精神疾病临床前动物模型中进行长期且无创的行为评估，而无需任务/刺激基础的测量和人工干预。实验平台可用于未来研究，以阐明诱导精神分裂症样行为的分子和电路水平变化。
谈及这项工作的长期影响，Kubota博士强调：“IntelliCage可能成为临床前研究的标准工具，提供可重复的行为评估，从而提高新型抗精神病药物的筛选和评估效果。最终，这有助于开发更有效的精神分裂症治疗方法，从而改善患者的生活质量。”
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