實驗鼠在夜間活動旺盛
國衛院副院長陳為堅表示，目前國際趨勢是盡量減少、取代動物實驗，例如發展類器官等替代模式；若仍有動物實驗需求，也應進一步精緻化。不過，動物無法透過言語表達，加上研究人員受限於人力，很難長時間觀察動物的真實行為。
陳為堅舉例，實驗鼠在夜間活動旺盛，但研究助理通常正在休息，因此需要透過AI協助長時間、客觀分析動物的細膩行為。
為此，國衛院生醫工程與奈米醫學研究所研究團隊攜手實驗動物中心及清大，開發「AI影像辨識技術精準判別實驗動物行為」系統，建置結合一般攝影、紅外線夜視與熱顯像的自動化系統，透過影像紀錄、深度學習及AI辨識技術，長時間記錄動物行為及體溫，再將行為轉化為可持續追蹤、分析的量化數據。
國衛院生醫工程與奈米醫學研究所副研究員陳仁焜表示，團隊也以實驗鼠對純水、糖水的偏好測試這套系統，分別在籠內放置2瓶純水、1瓶純水搭配1瓶含5%蔗糖的糖水，以及2瓶糖水，再由AI自動記錄實驗鼠嘴巴接觸水瓶的時間。
結果發現，當2瓶都是純水時，實驗鼠飲水時間約500秒，換成2瓶糖水後則增加至約2000至2500秒；若同時提供純水、糖水讓實驗鼠自由選擇，接觸糖水瓶的時間更達約3000秒，純水則僅約200至300秒，相差超過10倍，換算對糖水的嗜好強度達94.3%。
不過，陳仁焜直言，這項實驗重點並非證明「老鼠愛吃甜」，而是透過實驗驗證AI能將動物行為轉換為具體數據，讓研究人員更精細掌握實驗動物變化。
目前這套系統可連續24小時辨識至少8種動物行為，包括飲水、理毛、進食、搜尋、休息或睡覺、啃咬、抓癢及直立站立，其中4種行為判定精準度達90%以上，8種行為整體判定精準度也達80%以上，讓研究人員不只能「看得到」，也能「量得到」。
陳仁焜指出，過去遇到連假、颱風天，仍需要研究人員前往觀察動物行為，透過AI系統則可降低長時間人工觀察所需的人力；若即時發現實驗動物體溫異常，也能更即時提供協助。
國衛院表示，目前國內外實驗動物研究均重視「3R原則」，包括減量（Reduction）、取代（Replacement）及精緻化（Refinement）。這套AI系統可即時記錄實驗動物不同時間點的行為變化，協助研究人員持續掌握動物行為與狀態，進一步建立量化的生存品質指標，有助提升研究資料完整性、研究成果可靠性，以及動物實驗的精緻化與人道關懷。相關研究成果已發表於國際學術期刊《iScience》。
