一直以來我們都知道，實驗老鼠常常應用在心理學領域，像是透過研究老鼠的行為，期待能將研究成果類比到人類的心智活動。

不過你知道歷史上，有哪些以老鼠作為實驗對象，而且你非知道不可的經典實驗呢？今天就要來帶你一窺兩個經典的心理學實驗！

第一個經典老鼠實驗：史金納的操作制約實驗

美國的心理學家史金納 (B. F. Skinner) 被稱作是操作制約之父，他發明了一種特殊的箱子叫做「史金納箱」，用來做許多操作制約的動物實驗。

實驗一開始，史金納把一隻飢餓的老鼠放進史金納箱中，箱子中有一個桿子。老鼠在箱子裡到處亂跑，不小心觸動到桿子的時候，就會有食物掉出來。

後來，老鼠發現當牠壓到桿子第二次，又會有食物掉出來。久而久之老鼠就學會只要「壓桿子」就可以「得到食物」，屢試不爽。

因此，這種「壓桿子」的行為就是一種「操作制約的反應」，而那掉下來的「食物」就是獎賞。

這個實驗也可以拿來說明「正增強 (positive reinforcement)」效應：只要壓桿子，就可以吃食物填飽肚子，因此當老鼠餓肚子的時候，去壓桿子就對了！

• 延伸閱讀：為什麼好人們能如此不求回報？原來都是操作制約在作祟！

第二個經典老鼠實驗：亞歷山大的老鼠樂園

是什麼讓人們對毒品上癮？你可能會不假思索地回答：就是毒品本身阿！

不過有個心理學家不是這麼想的：加拿大的心理學家亞歷山大 (Bruce Alexander) 在 1978 年提出一個新的主張：居住環境可能會影響老鼠的成癮行為。

亞歷山大設計了兩種老鼠的居住環境：第一種是把一隻老鼠單獨放在一個 18×251×8 （公分）大小的籠子裡，籠子裡面只有兩種水可以喝，一種是水，一種是嗎啡水。

第二種是把很多隻老鼠放在邊長 8.8 公尺的正方形沒有天花板的大箱子裡，地板鋪著一層木屑，大概有 12 個小籠子可以探索，還有一支長 70 公分的爬桿可以玩（這就是所謂的「老鼠樂園」），同時也只放了水和嗎啡水給老鼠們喝，然後觀察在兩種居住環境下的老鼠會主動去喝哪種水。

實驗結果發現，當老鼠獨自在籠子裡容易因為飲用過量的嗎啡水而致死；而住在「樂園」裡的老鼠則不太會選擇去喝嗎啡水。所以說導致老鼠對毒品上癮的，其實是有沒有一個「可以和其他同類產生連結」的居住環境。

• 延伸閱讀：人都需要連結，而這可能是吸毒成癮的真正原因

從這兩個經典實驗我們知道，心理學家們可以從設計不同的實驗情境，觀察老鼠的行為來推測牠們做決策的心路歷程，並嘗試類推到人類的心智活動。或許在看完這篇文章之後，我們可以對這些實驗老鼠們多一份敬佩，也感謝牠們對心理學界知識的貢獻。

更多跟實驗動物有關的故事？自己去找吧，我把站內的延伸閱讀都放在下面鏈結了：

• 泛知識節紀實：你不知道的實驗動物

• 實驗動物與牠們的產地，恆溫恆濕還有乾淨空氣

• 為實驗而生的動物們：國研院實驗動物中心專訪

參考資料：

1. Skinner, B. F. (1990). The behavior of organisms: An experimental analysis. BF Skinner Foundation.
2. 〈操作制約〉超普通心理學
3. Alexander, B. K., Coambs, R. B., & Hadaway, P. F. (1978). The effect of housing and gender on morphine self-administration in rats. Psychopharmacology, 58(2), 175-179.

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為什麼有些人吃不胖，有些人沒抽菸卻得肺癌，有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢？這一切都跟我們的基因有關！無論是想探究生命的起源、物種間的差異，乃至於罹患疾病、用藥的風險，都必須從了解基因密碼著手，而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上，DNA 解碼從 1953 年的華生（James Watson）與克里克（Francis Crick）兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構，闡述 DNA 是以 4 個鹼基（A、T、C、G）的配對方式來傳遞遺傳訊息，並逐步發展出許多新的研究工具；1990 年，美國政府推動人類基因體計畫，接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入，到了 2003 年，人體基因體密碼全數解碼完成，不僅是人類探索生命的重大里程碑，也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成，卻因為基因定序技術的突飛猛進，使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展，早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位，但無法排序；直到 1977 年，科學家桑格（Frederick Sanger）發明了第一代的基因定序技術，以生物化學的方式，讓 DNA 形成不同長度的片段，以判讀測量物的基因序列，成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求，出現了次世代定序技術（NGS），將 DNA 打成碎片，並擴增碎片到可偵測的濃度，再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速，且成本更低，讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對，解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤，也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面，儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因，但對於改善個體健康仍有積極的意義，例如：若透過基因檢測，得知將來罹患糖尿病機率比別人高，就可以透過健康諮詢，改變飲食習慣、生活型態等，降低發病機率。又如癌症基因檢測，可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測：前者可偵測是否有單一基因的變異，導致罹癌風險增加；後者則針對是否有藥物易感性的基因變異，做為臨床用藥的參考，也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者，基因檢測後續的生物資訊分析，包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等，對臨床醫療工作都有極大的助益。

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同，而不同族群之間更存在著基因差異，使得歐美國家基因庫的資料，幾乎不能直接應用於亞洲人身上，這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」（Taiwan biobank），希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起，中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」（TPMI），希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫，促進臺灣民眾常見疾病的研究，並開發專屬華人的基因型鑑定晶片，促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人，這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者，超過 99％ 是來自中國不同省分的漢族移民人口，其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫，其中，漢族的全部遺傳變異中，有 21.2％ 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因；3.1％ 的人有癌症易感基因，比一般人罹癌風險更高；87.3％ 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性，例如：若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型，醫生在開藥時就能使用替代藥物，避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰：個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門，但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上，存在著道德倫理的考量，例如：研究用途的資料是否能放在病歷中？個人資料是否受到法規保護？而且技術上各醫院之間的資料如何串流？這些都需要資通訊科技（ICT）產業的協助，而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言，建議患者做基因檢測是因為出現症狀，希望找到原因，但是如何解釋以及病歷上如何註解，則是另一項重要議題。

從人性觀點來看，在技術更迭演進的同時，對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生？回到了解病因的初衷，在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時，家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等，都是值得深思的議題，也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好，因此，基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統，以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡，將是下一個基因時代的挑戰。

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