随着年龄增长,动物的变化可能出现在多个方面:学习新任务需要更长时间,肌力和运动协调能力发生改变,自发活动、社交互动以及摄食节律也可能随之变化。
对于衰老研究而言,这些可观察、可量化的表现,是连接分子机制与整体功能的重要依据。评价一种干预是否有效,除了组织和生化指标,还需要了解动物在记忆、运动及日常行为中的实际表现。
围绕这些研究需求,赛昂斯的认知、运动、情绪社交与行为分析产品,可按课题组成不同的评估组合,并与摄食及能量代谢监测相结合,为自然衰老、早衰模型和年龄相关疾病研究提供实验工具。

认知与记忆 观察不同任务中的学习表现
认知功能是脑衰老研究的重要观察维度。识别记忆、空间记忆与操作式学习各有侧重,选择仪器时,需要先明确课题希望回答的问题。
SA225新物体识别利用动物对新奇物体的探索倾向,通过比较对熟悉物体与新物体的探索表现,评估识别记忆。对于老龄动物,还应同时关注总探索时间,避免将活动意愿下降直接解释为记忆受损。
SA204 Y迷宫、SA205 T迷宫和SA203八臂迷宫可结合相应任务设计,研究空间工作记忆、选择行为及学习过程。其中,SA204Pro、SA205Pro和SA203Pro配备自动投食与自动升降门,适合需要奖赏和门控流程的实验。
针对空间学习与记忆,SA208巴恩斯迷宫、SA201 Morris水迷宫恒温游泳池和SA220自动记录水迷宫提供了不同的实验选择。巴恩斯迷宫可避免游泳负荷;水迷宫则需要同时考虑视力、游泳能力、水温和疲劳等因素,结合路径、速度及目标区域搜索表现判断结果。
如果研究进一步关注学习规则和认知灵活性,可考虑SA230触屏认知行为分析系统与SA229斯金纳箱。这类设备通过刺激、操作反应与奖赏之间的关联开展任务训练,为分析学习过程提供另一类观察窗口。已有研究使用触屏操作任务评估中龄小鼠的认知灵活性,说明该类范式能够服务于年龄相关认知变化研究;具体应用仍需匹配设备所支持的任务。
肌力与步态 从整体活动走向具体功能
动物活动减少,可能涉及肌力、平衡、协调、疼痛和运动意愿等多个因素。将几类运动评估结合起来,有助于进一步辨别变化发生在哪个环节。
SA415大小鼠抓力测定仪可用于测量抓握力量,为观察年龄相关肌力变化提供功能指标。结合体重、肌肉量和组织学结果,可进一步分析肌肉功能与结构之间的关系。
SA102转棒疲劳仪通过动物在旋转杆上的表现,评估运动协调、平衡及任务表现变化;SA112平衡木、SA116错步行为分析系统和SA115错步实验装置则可用于补充观察精细运动控制与足部放置表现。
SA114大小鼠步态分析系统通过足迹成像与分析,观察动物行走时各足的触地、离地和协调关系。对于老龄动物,步态数据能够补充单纯活动距离难以呈现的信息,例如左右对称性、支撑与摆动时序的变化。分析时还需考虑行走速度,避免将速度差异误判为单独的步态异常。
这些设备可按课题组合使用,为肌肉衰老、运动功能下降及相关干预研究建立更完整的功能评估依据。
运动干预与自发活动 兼顾任务表现和日常行为
研究运动对衰老的影响,既需要设定训练条件,也需要观察动物在非训练状态下的行为。
SA101动物跑步机可用于设置运动负荷,服务于运动训练和运动能力评估;SA103大小鼠主动跑轮系统适合记录自主跑轮行为;需要受控运动干预时,可按实验设计选用SA110强迫运动跑轮系统。老龄动物的训练强度、适应过程和终止条件,应根据个体状态进行设置。
在基础活动观察中,SA215旷场实验箱、SA215S红外旷场测试系统和SA224自发活动箱可用于考察运动与探索表现。Sans-AI小动物行为轨迹跟踪分析软件支持运动距离、速度、区域停留等参数分析,并通过轨迹图和热图等方式呈现活动分布。
将任务表现与自发活动相互参照,有助于判断动物是整体活动能力下降,还是在特定任务中出现了变化。需要进一步分析精细行为或三维活动时,可根据目标行为评估Top-Trace、Sans-3D等平台的适配情况。
情绪与社交 补充观察衰老相关行为变化
除认知和运动之外,衰老研究也可以关注动物对环境、奖赏和同伴的反应。
SA226糖水偏好实验系统通过饮水选择和摄入相关记录,为研究奖赏偏好提供数据。解释结果时,应结合总摄入量、味觉和代谢状态,避免只凭偏好下降判断情绪变化。
SA207明暗箱/黑白箱、SA211高架十字迷宫及SA212 O迷宫,可用于观察动物在接近与回避之间的行为选择。对于活动能力下降的老龄动物,需要将区域停留和进入次数与整体运动水平一起分析。
在社会行为方面,SA219三箱社交箱、SA219S线性社交箱及Top-social自由活动社交行为分析软件,可根据任务设计用于社会接近、社会新奇偏好或自由互动研究。社会互动减少还可能受到嗅觉、活动能力和同伴条件影响,因此适合与其他行为指标共同解读。
这些设备提供的是特定行为维度的测量工具,需要在明确的实验条件下使用和解释。
感觉与代谢 为行为结果提供更多解释依据
老龄动物在视觉任务或迷宫中的表现变化,有时与感觉能力有关。针对视觉衰老课题,可考虑OptoTrace小动物视觉能力检测系统和SA241视觉水迷宫视频分析系统。针对疼痛及感觉反应变化,可按刺激类型选择SA709足底热刺痛仪、SA708足底机械针刺痛系统、Von Frey刺痛针、SA702智能热板仪或SA705冷热板测痛仪;涉及负重不对称时,可增加SA714双足平衡测痛仪。
摄食与能量代谢监测则提供了另一类补充信息。SA120 IVC笼内饮食检测系统和SA104小动物代谢监控系统可按配置记录摄食、饮水及活动相关表现。需要气体代谢数据时,SA104G小动物能量代谢监控系统可监测氧气消耗量和二氧化碳排放量,并计算呼吸交换率与能量消耗。
将行为与代谢数据结合,有助于分析活动变化是否伴随摄入和能量消耗的改变。对于营养或运动干预研究,也能够从不同维度观察干预后的整体状态。
关于赛昂斯 从仪器研发到实验应用支持
江苏赛昂斯生物科技有限公司(Sansbio)成立于2016年,总部位于南京,专注于生命科学仪器软硬件的研发与生产,产品覆盖动物行为分析、认知、情绪、社交、运动、疼痛、视觉及营养代谢等方向,服务于高校、科研院所和企业的相关研究。
公司设有苏州人工智能研发中心与徐州生产基地,研发工作涉及结构、软件、嵌入式及测试等环节。在产品应用方面,提供相应的安装指导、操作培训、实验流程培训和技术支持,帮助研究团队完成从设备配置到实际使用的衔接。
对于衰老研究,仪器选择可以从一个明确问题开始:重点关注记忆变化,还是肌力和步态?需要观察日常活动,还是评价运动与营养干预?围绕主要终点配置主要设备,再按需要增加感觉、情绪社交及代谢评估,更容易形成适合课题的实验方案。
赛昂斯可依据动物种属、年龄阶段、研究终点与实验通量,提供相应的产品配置沟通与应用支持。