科技前瞻,  醫學健典

貓咪戴上鉤針編織帽,助科學家研究慢性疼痛

科學家最新研究發現,為貓戴上可愛的鉤針編織帽不僅是賣萌,還能幫助了解貓咪的大腦活動,尤其是與慢性疼痛相關的研究。超過四分之一的成年貓患有由骨關節炎引起的慢性疼痛,且隨著年齡增長,這個比例還會增加。然而,當前治療貓咪骨關節炎的方案不僅效果有限,還會產生一些副作用。因此,研究團隊希望透過刺激貓的其他感官,來減輕牠們的疼痛,這種方法在人類身上已經取得了一些成功。

研究團隊決定利用腦電圖(EEG)技術來測量貓咪對不同感官刺激的反應,藉此比較健康貓與患有慢性疼痛的貓之間的大腦活動差異。然而,貓咪在實驗中經常搖頭,導致電極脫落,這讓測量過程變得困難。為解決這個問題,研究人員靈機一動,決定為貓咪製作鉤針編織帽來固定電極,靈感來自於網路上的貓咪可愛造型帽子。

在實驗過程中,團隊善用適應期以及一些小點心,來保持貓咪的平靜和愉快情緒。
圖片來源:Aliénor Delsart

這項研究由蒙特婁大學的博士生阿利娜·德爾薩特(Aliénor Delsart)領導,她表示,鉤針帽在讓貓咪適應實驗環境時發揮了重要作用。研究團隊使用了11隻貓,經過四次、每次15分鐘的訓練後,這些貓已經能夠適應實驗室環境和工作人員,並成功保持靜坐或躺下。帽子不僅穩固了電極,還讓貓咪無法咬到或玩弄電線,從而順利完成測量。

實驗中妥善照顧貓咪情緒 有利之後研究貓骨關節炎疼痛

(a) 這個實驗將嗅覺刺激放置在貓咪右側,讓貓聞到氣味但看不到它。 (b) 引用了一篇由 Arpaia 等人於 2022 年發表的研究,展示了人在 Pz 電極點記錄到的嗅覺誘發電位(ERP)。 (c) 這次實驗中,研究人員也在貓的 Pz 電極點記錄到了嗅覺誘發電位,氣味刺激在0毫秒時開始呈現,並且根據人類研究中的標準,這裡使用了先描述正向波動後描述負向波動的命名法。
簡單來說,就是貓在嗅到氣味的同時,研究人員記錄了它們大腦的電活動,並將結果與人類嗅覺反應進行比較。(圖/《神經科學方法學期刊》)

在實驗中,研究人員向貓咪展示了不同的感官刺激,如葡萄柚精油的氣味,並用紅、藍、綠等不同波長的光進行照射。每次氣味或光線的展示之間,研究團隊給予貓咪兩分鐘的休息時間。雖然有部分數據因貓咪的活動導致信號干擾而無法使用,但研究結果仍然幫助研究人員觀察到了貓咪的大腦對不同刺激的反應。

這項研究是首次使用表面電極對清醒的貓進行腦電圖測量,為了解貓咪慢性疼痛提供了新的視角。研究人員希望這項技術能幫助更精確地診斷和管理貓咪的骨關節炎疼痛,未來或許還能應用於其他動物,如馬或狗等物種。

這項研究發表於《神經科學方法學期刊》,為未來研究動物慢性疼痛提供了新的方向和技術支持。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com

首圖來源: Courtesy of Aliénor Delsart cc By4.0

圖片來源:  Courtesy of Aliénor Delsart、Journal of Neuroscience Methods cc By4.0 

參考論文:
Non-invasive electroencephalography in awake cats: Feasibility and application to sensory processing in chronic pain

Journal of Neuroscience Methods

延伸閱讀:
四耳小貓現身田納西州,成為基因突變的最新案例