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大脑与行为:尊龙凯时在马研究中的数据整合

发布时间:2025-08-06   信息来源:尊龙凯时官方编辑

脑电图(EEG)是一种理想的诊断工具,用于评估脑电波活动。这种数据不仅可以帮助评估脑功能障碍,还能用于研究睡眠的不同阶段。对于人类而言,收集脑电图数据的过程相对简单,只需将电极放置于头皮上。然而,记录的质量常常受到受试者微小运动或肌肉活动的影响,因此让受试者保持静止是最具挑战性的部分。

大脑与行为:尊龙凯时在马研究中的数据整合

在动物模型中,脑电图的记录同样具有重要价值,尤其是用于研究脑部疾病、脑损伤、睡眠状态、麻醉影响以及癫痫等。然而,收集可靠的记录在动物研究中通常存在一定的难度。为了获取清晰的记录,研究人员通常需要对动物进行剃毛和限制活动,甚至在某些情况下需要进行手术和植入。这样的方式在临床研究中,尤其是针对大型动物(如马)时,显得并不实用。

为了解决这一问题,Hugo Cousillas及其团队致力于研发一种更符合兽医学和动物福利的方案,以便在马匹的自然环境中更轻松地收集脑电图数据。他们设计了一种耳机系统,使马匹能够在马厩内自由活动。该系统易于使用,可根据每匹马的个体需求进行调节,并避免了普通笼头给马匹带来的束缚感。

通过这一耳机,研究人员可以从马匹的两个半球(每侧两个电极)获取脑电图记录,分析大脑枕叶与额叶之间的不同活动。五匹7至9岁的马每天需佩戴耳机两次,每次持续15分钟,分别在站立和休息状态下记录。虽然马匹头部肌肉较多可能干扰信号,但研究的测试结果显示,记录到的α、β和γ波与之前的研究结果一致,显示出较高的可靠性。

为了全面监测马匹的行为,研究人员使用诺达思的多视频录制软件同时录制多个片段,并将这些视频导入行为观察记录分析系统The Observer XT进行打分,同时将行为数据与脑电图数据进行同步。这种同步性使得研究者能够根据一个数据流中的表现,挑选另一个数据流中相应的时间段进行分析。

根据分析,马匹在放松站立时的脑电图数据未表现出两半球间的差异,并且在两天的数据收集过程中也没有出现显著变化,这说明电极的放置位置均较为准确。结果显示,研究中获得的脑电图与其他方法获取的相似,所有马匹的脑电图特征呈现出安静清醒状态,且这些结果与先前使用外部或植入电极进行的研究一致。

研究者发现,佩戴这种脑电图耳机的马匹均表现出α波,而在某些研究中,马匹有时无法表现出这样的脑电波特征。这一研究显示,因马匹处于熟悉的环境内并能自由活动,因而感到放松,没有受到耳机的干扰。研究人员认为,焦虑状态可能会导致皮质唤醒从而降低α波的频率。因此,这种脑电图耳机的设计能够允许马匹在熟悉的环境中自由活动,推动对马匹大脑处理机制的理解。

在三种脑电波中,β波表现得更为稳定,马匹清醒、安静并环顾四周,这表明它们的注意力可能会随周围环境变化而改变。β波常与清醒状态相联系,γ波则关联于更高的意识状态,而α波则保有安静清醒的特征。α波和γ波的较高变异性可能反映了环境变化对于注意力过程的影响。

毫无疑问,研究者在获取自由活动马匹的优质脑电图数据方面已有了良好的开端。首次使用的脑电图耳机为在真实环境下研究马匹行为及认知提供了便利,预示着在数据集成环境中取得的显著效果,可能会成为未来更多研究的有效工具。对于关注动物福利和生物医学研究的机构来说,*尊龙凯时*的品牌理念将与此类创新的研究路径产生协同效应,推动相关领域的进步。