白天不懂夜的黑！科学家警告：动物研究要考虑时间因素

想象一下在凌晨3点被叫醒，在玉米迷宫中穿行，记住购物清单上的20个项目，或者通过驾照考试。

根据西弗吉尼亚大学的一项新分析，在生物医学研究中，啮齿类动物通常就是这样。占动物模型绝大多数的小鼠和大鼠是夜行动物。然而，一项横跨八个行为神经科学领域的动物研究调查显示，大多数行为测试是在啮齿类动物通常休息的白天进行的。

“在新陈代谢、免疫功能、学习和记忆、感知方面，每天都有巨大的波动，但总的来说，它们被忽视了，”该研究的负责人Randy Nelson说。“你只需要想想:这在多大程度上影响了结果?”

Nelson是神经科学医学院的系主任，并指导洛克菲勒神经科学研究所的基础科学研究。

他的研究结果发表在《神经科学与行为评论》上。

Nelson和他的同事研究了八类啮齿动物行为的25篇最常被引用的论文:学习和记忆、感觉和知觉、注意力、食物摄入、交配、母性行为、攻击和寻求药物。

对于每一项研究，他们决定行为测试是在白天，晚上，还是两者都做。他们还确定了哪些研究报告的时间信息含糊不清或根本没有。

总的来说，只有20%的研究报告了夜间测试。17%的学生报了日间考试，7.5%的学生同时报了日间考试。其余的研究要么没有提及何时进行测试(42%)，要么在这一点上模棱两可(13.5%)。

即使是在夜间进行的研究中，大多数也没有详细描述作者是如何保护啮齿类动物的昼夜节律的。例如，研究人员在什么时候观察动物?他们白天把动物关在黑暗里吗?如果是这样的话，他们是如何在每次有人打开房门或打开走廊灯时防止外来光线侵入房间的呢?在大多数情况下，不可能从方法部分分辨出来。

然而，记录这类信息对于研究的可重复性至关重要。如果不知道第一次实验是如何进行的，其他科学家就不能再进行一次实验，看看是否会得到不同的结果。在不同的条件下进行多次实验是所有科学探究的基础。

“我们希望确保每个人都在进行和报告他们所能做的最好的科学研究，”Nelson说。“这很重要，因为我们和国家卫生研究院一样，希望提高科学的严谨性和可重复性。”

不考虑一天中的时间不仅会危及动物研究的可重复性。它也会使其结果不适用于人类。

由于是白昼，人类在太阳升起的时候往往很活跃，在太阳下山的时候就休息。这与科学家们在生物医学研究中常用的夜行啮齿动物恰恰相反。如果科学家们忽视这一差异，那么当他们试图将结果推断到人类身上时，就会降低数据的价值。

Nelson说:“如果你测试的是一只处于活动期间的小鼠，也就是在黑暗中，你可以把这些数据转化为一只在那段时间内活动的白天生物。”“我认为这很好。”

但在光线下，小鼠白天的行为不如人。

他说:“这就像凌晨3点叫醒你，说‘好吧，我们走钢丝吧’，然后你就不擅长走钢丝了。”“哦，真是个惊喜。”

那么，在昼夜节律自然冲突的情况下，人类研究人员如何设计并开展对夜行动物的研究呢?

她可以采取的一个步骤是扭转啮齿动物的光/暗循环，白天让它们待在完全黑暗的环境中，晚上给它们开灯。通过这种方式，她和她的同事可以在模拟的“夜间”条件下观察动物的活动阶段，而不必在午夜开车去实验室。

当研究人员在白天检查动物时，他们可以在昏暗的红色照明下检查，而不是常规的白色照明。为了完成这一效果，窗户甚至可以涂上红色薄膜。啮齿动物看不见红光，所以它不会扰乱它们的昼夜节律。

一些实验室配备了红色顶灯，但即使研究人员无法进入这样的空间，也有办法解决这个问题。

“你可以用矿工的灯，里面有一点红色的光，”Nelson说，“这很有效。”

夜视镜是另一个选择。

无论如何，详细记录这些指标是关键。

Nelson说:“这篇论文的目的是确保我们提高对性的认识，就像人们提高对性作为一个重要的生物学变量的认识一样。”“每个人都知道它，但作为一群生物医学研究人员，我们忽视了它。如果你忽略它，那么当你在一天中错误的时间进行测试时，你真的能把这些关于夜行动物的数据转换成白天的动物吗?”

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