用昆蟲取代嚙齒類做行為研究

科學家為了能夠減少實驗動物的使用數量付出了許多努力。在某些實驗中，例如在毒理學研究中，使用細胞或電腦程式模型能夠完全取代實驗動物。在其他情況下，透過進行更複雜的實驗和自動化測量，可以從更少的動物中獲得更多的數據(例如, Noldus的PhenoTyper 和 EthoVision XT)。

然而，在一些研究中，例如大腦和行為的疾病，目前沒有替代方案，很難想像在未來幾年內會有替代方案。大腦是一個非常複雜的器官其中的電位連接(electrical connections) 多到我們難以想像(大約 100-2000 億個神經元和 150 兆個突觸)，而且也利用荷爾蒙和神經傳導物質進行精細的相互作用。當複雜的器官與同樣複雜的身體相互作用時，就會產生行為。在本文章中，我們將討論用更容易飼養的果蠅取代常用的囓齒動物和魚類。

作為嚙齒類模型的替代方案

另一種方法是不再使用大鼠和小鼠等哺乳動物，而是使用可能感受較少疼痛的動物，例如斑馬魚或昆蟲的幼蟲。牠們同樣也有用於當人類疾病模型的優勢。嚙齒類是夜行性動物，牠們的感官數據是經過嗅覺探索環境後在大腦進行編碼；然而，魚和昆蟲和我們人類都是用視覺進行感官編碼，由於共同的演化起源，他們大腦的關鍵方面（例如神經傳導物質系統）非常相似。

以昆蟲為模型

幾十年來，科學家利用小鼠和大鼠進行了模擬人類疾病的行為測驗。利用昆蟲來做實驗是一種相對較創新的方法。Wendi Neckameye 和 Andres Nieto 在囓齒類動物常用的四種行為測試中使用果蠅（Drosophila）進行了研究，並對實驗程序進行了改造以適用於果蠅。

開放場域測試(open filed test)

開放場域測試可能是囓齒類動物最常用的行為測試。一隻大鼠或小鼠放置到一個空曠的空間。若牠們焦慮程度高的話，通常動物會貼著牆行走。牠們行走的距離也隱藏著訊息。至於果蠅，牠們通常被放置於培養皿(是蓋上蓋子的)，根據EthoVision對牠們速度的測量，通常是用停頓(stopping)、行走(walking)、跳躍(hopping) 來分析牠們的行為。

明暗箱(light-dark box) 偏好測試

明暗箱的原理是利用嚙齒類喜歡往黑暗地方跑的天性所設計的，並且只在感到安心且放鬆的狀態下才會到明亮處。果蠅喜歡明亮的地方而非黑暗的地方，所以預期的結果是相反的。這些果蠅會被放置在5 x 2 x 1.5公分的箱子內，其中一半的箱子內部是被漆成黑色的。果蠅在黑色或白色的箱子待的時間長短與跨區域的次數都會被記錄下來。

酒精探索測試(alcohol exposure test)

壓力會影響動物對酒精的敏感性，例如，動物服用鎮定劑後的時間。嚙齒類和果蠅均會出樣這種生理反應。在此測試中，接觸過酒精後，比較實驗組和控制組所需的鎮定時間。

強迫游泳測試(forced swim test)

強迫游泳測驗(或Porsolt test) 在嚙齒類中被當作是焦慮行為的測驗。實驗內容是將大鼠或小鼠放置在一個高垂直壁且裝滿一半水的圓柱體中。一開始，牠們會掙扎然後想辦法逃跑，但之後牠們會放棄掙扎並且在水面上漂浮。其背後的道理是若”健康的”老鼠被放置至圓柱體裡第二次，牠們會掙扎企圖逃跑；然而，若是”憂鬱的”老鼠，牠們會呈現習得無助的狀態，放棄掙扎，且快速放棄，只會漂浮在水面上。

對於果蠅，它們被放置在一個小容器中，其中裝有含有弱洗滌劑溶液的水（防止牠們在水面上行走）。直到第一次牠們放棄逃跑的時間（靜止潛伏期）和靜止期（回合）的次數。強制游泳測試的使用經常是囓齒動物研究中爭論的話題，而在這項測試中用果蠅代替囓齒類可能是解決這一道德困境的解決方法。