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為什麼木天蓼會讓貓貓又爽又迷醉?竟然可能跟蚊子有關?

羅夏_96
・2021/02/22 ・2727字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 512 ・六年級

養過貓的人都知道,當貓咪聞到貓薄荷 (Nepeta cataria) 和木天蓼 (Actinidia polygama) 都會產生類似人類吸毒的反應,我們也將這些植物稱為貓草,或是「貓大麻」,幸好貓咪對這些植物倒不會真的成癮,只是每次吸到後的反應都不禁讓人莞爾一笑。

不過,究竟為何貓咪會對這類植物情有獨鍾呢?日本的研究團隊發現,這些植物可能含有特定的成分,不僅會讓家貓嗨翻,連老虎都無法抵抗它的魅力!此外研究團隊也發現,這些植物具有驅蚊能力1

不只貓咪會ㄎㄧㄤ掉,連獅子都逃不了!

許多動物碰到特定植物產生的芳香類化合物,都會有特定的行為,這其中最為人所知的就是家貓 (Felis silvestris catus) 遇到貓薄荷和木天蓼了。

當牠們聞到這些植物後,典型的反應如下:

用頭、臉去磨蹭該植物,或直接啃咬、舔拭該植物,接著用整個身體翻滾並接觸該植物,同時也會伴隨著恍神、流口水、發出嗥叫或喵聲等反應。

木天蓼或貓薄荷可以讓大部分貓咪嗨翻。圖/Pixabay

有趣的是,除了家貓,其他「大貓們」聞到貓薄荷和木天蓼也有相似的反應,如老虎、獅子、獵豹等。

一時吸草一時爽,一直吸草卻不能一直爽

這些行為大約會持續 5 到 15 分鐘,接著約有兩個小時左右,家貓就不會對這類植物有反應了,但過了這段時間後,如果又讓家貓聞到這些植物,又會再一次嗨起來!

雖然貓咪們的這些反應看起來很像人類吸毒後的反應,好在這些植物並不會對貓咪產生生理上的傷害、也不會使其成癮,因此貓薄荷和木天蓼目前廣泛被愛貓人士使用在寵物玩具中。

並不是所有貓貓都會因為貓薄荷而迷醉,遺傳、年齡、植物成分都會有影響。圖/Pixabay

不過並非所有貓都對這類植物有反應,約有三分之一的貓聞到貓薄荷不會產生上述的興奮行為,目前科學家認為,這可能與遺傳有關。

對於貓薄荷不敏感的貓咪,若給牠們木天蓼、纈草 (Valeriana officinalis) 或新疆忍冬 (Lonicera tatarica) ,也有可能讓牠們產生興奮反應,這可能是因這些植物所含的芳香類化合物各不相同導致。另外幼貓和老貓對這類植物通常也較無反應。

讓喵星人嗨翻的特殊物質——荊芥內醇

貓對木天蓼的喜愛,在日本甚至有名到在江戶時代的浮世繪中,都有畫出貓咪聞到木天蓼後的反應,日本也有這樣的諺語:「給貓木天蓼」,來比喻很喜歡或很有效果。

不過貓咪為何如此酷愛貓薄荷、木天蓼這類植物?這樣的反應究竟對牠們有甚麼幫助呢?日本的研究團隊對此展開了研究。

他們首先磨碎木天蓼的葉子,並將其中的成分一一分離出來,並點在紙上讓貓一樣一樣的去聞,最終成功發現一個會讓貓有反應的物質——荊芥內半縮醛(nepetalactol)。

圖 A:粉紅箭頭所指的為沾有荊芥內醇的紙張,而白箭頭為控制組,實驗顯示荊芥內醇會促發貓用臉磨蹭和身體滾動的行爲;圖 B:15 隻貓對沾有荊芥內醇及控制組紙的行爲模式總結。
圖/Reiko Uenoyama, Iwate University
以木天蓼的葉子各種成分對家貓進行測試之實驗影片。來源:Reiko Uenoyama, Iwate University

荊芥內醇和過去在貓薄荷中發現的荊芥內酯(nepetalactone)結構很類似,而荊芥內酯已證實正是讓貓咪產生興奮反應的物質2

接著,他們將帶有荊芥內醇的紙和泡過生理食鹽水的紙給家貓聞,大部分的家貓都對有荊芥內醇的紙有興趣,生理食鹽水的則乏貓問津。

除了家貓,他們也獲得大阪市天王寺動物園與神戶市王子動物園的協助,讓美洲豹、花豹、山貓也進行測試。結果和家貓一致,這些大貓們也只對有荊芥內醇的紙有興趣。

左圖的遠東豹及右圖的美洲豹也對荊芥內酯試紙表現出和家貓相同的行爲。圖/Reiko Uenoyama, Iwate University
不同動物包括三種大型貓科動物、犬及鼠對荊芥內酯試紙反應之實驗影片。
來源:Reiko Uenoyama, Iwate University

研究團隊也測量貓咪們在聞到荊芥內醇五分鐘後其腦內啡(β-內啡肽,beta-endorphin)的量,他們發現在聞過荊芥內醇後,β-內啡肽的量比起只聞過生理食鹽水的組別,有顯著上升。

這也許可以解釋為何貓咪為何對木天如此難以自拔,因為貓咪聞到木天蓼內含的荊芥內醇後會產生大量腦內啡,讓牠們快樂似神仙!

蹭一蹭不止更快樂,還能趕走討厭的蚊蟲

現在知道木天蓼會讓貓咪產生快樂反應,但究竟為什麼牠們會如此喜歡木天蓼呢?可惜我們不懂貓語,無法直接詢問貓咪們。

不過研究團隊決定把目光放在荊芥內醇的功能上,先前的研究發現,貓薄荷中的荊芥內酯具有「驅蚊能力」3,因此他們推測荊芥內醇應該也有類似的功能。

研究團隊將荊芥內醇塗在已鎮定的貓咪頭上,並放出蚊子 30 隻蚊子,發現塗有荊芥內醇的貓咪頭上,蚊子停留的數量約是沒有塗荊芥內醇的一半,顯示荊芥內醇確實有一定的驅蚊能力。

知道荊芥內醇的可能功效後,研究團隊嘗試將帶有荊芥內醇的紙貼在牆壁或天花板上,結果顯示貓咪雖然不會在紙上打滾,但仍會不畏艱辛的不停用頭去磨蹭紙張

不管把荊芥內酯試紙放在籠壁或上方,貓仍會用頭去蹭紙張。
來源:Reiko Uenoyama, Iwate University
即使將荊芥內酯試紙放到更高的位置,貓咪還是不畏艱難地去磨蹭紙張。
來源:Reiko Uenoyama, Iwate University

為什麼要一直蹭紙張呢?研究團隊認為貓咪的舉動是為了要讓身體沾上荊芥內醇。

研究團隊猜測,貓科動物的祖先可能曾不小心擦上貓薄荷或木天蓼這類植物在身上,而這個不經意卻意外地防止蚊子,更可以避免蚊子帶來的寄生蟲和傳染病,從而讓牠們演化這項喜歡這類植物的重要行為。

不過,貓咪是否會為了驅蚊而有意識地去擦貓薄荷/木天蓼?而這個行為又為何會觸發貓咪的腦內啡大量產生?這些都有待更多研究證實。

資料來源:

  1. The characteristic response of domestic cats to plant iridoids allows them to gain chemical defense against mosquitoes
  2. The evolutionary origins of the cat attractant nepetalactone in catnip
  3. American Chemical Society. “Catnip Repels Mosquitoes More Effectively Than DEET.” ScienceDaily. ScienceDaily, 28 August 2001.
文章難易度
羅夏_96
52 篇文章 ・ 615 位粉絲
同樣的墨跡,每個人都看到不同的意象,也都呈現不同心理狀態。人生也是如此,沒有一人會體驗和看到一樣的事物。因此分享我認為有趣、有價值的科學文章也許能給他人新的靈感和體悟

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寵物過敏原有很多種,避免飲食過敏困擾,可選擇單一/特殊肉種寵物飼料
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/06/06 ・2173字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

本文由 新萃 Nutri Source 委託,泛科學企劃執行。

你有發現家裡的狗狗經常舔自己四肢,或是身上出現不明紅疹?當心這可能是過敏反應。寵物和人類一樣,也會有過敏反應,過敏可依照「來源」分為三種:吸入性過敏、接觸性過敏和食物性過敏。

寵物的過敏源有哪些?

不管是哪一種過敏反應,在人的身上都比較容易發現和排除。但狗狗的過敏卻很難處理,如果是接觸性或吸入性過敏,即使你把家裡打掃得很乾淨,還是無法排除帶狗出去散步時可能接觸到的環境過敏原。因此,對飼主來說,最容易控制的是食物性過敏。

食物性過敏是怎麼發生的呢?其實,「食物過敏」這個詞並不太準確。正確的臨床醫學用詞是「食物不良反應」(Adverse Food Reaction, 簡稱AFR)(Jackson, H. , 2009),指的是吃下食物後身體產生各種不良反應。並進一步分為食物過敏(Food Allergy)和食物不耐受(Food Intolerances)兩種。

如果你看過動漫作品《工作細胞》,你就會知道過敏其實只是免疫系統對特定成分產生的過度反應,因此全名為「過分敏感」;而食物不耐受則並非免疫性反應,而是消化系統無法代謝或對該生物體有毒,例如狗不能吃洋蔥或巧克力,否則會致死等等。

由於寵物沒有選擇權,只能吃飼主提供的食物,如果飼料中恰好有會造成牠 AFR 的成分,就可能產生各種症狀。除了腸胃發炎和拉肚子外,最明顯的外在症狀就是皮膚問題,包括搔癢、脫毛和紅疹等。後者容易被誤判為皮膚性疾病,讓許多飼主狂跑獸醫院的同時,獸醫也難以對症下藥。

雖然曾有研究透過讓醫師用血液或唾液是否檢測出 IgE 抗體來判斷狗是否過敏(Ermel, R et al.,1997),但最新的研究卻發現,無論使用無論血清的 IgE 抗原或是唾液裡的 IgM 或 IgA 抗原都無法有效檢測出狗狗的過敏來源(Udraite Vovk Let al., 2019 & Lam ATH et al., 2019),甚至會造成偽陽性誤判。因此,目前學界公認唯一能識別食物過敏原的方法就是「食物排除法」(Food Elimination Method)。

以食物排除法,找出毛孩的食物過敏原!

食物排除法的原理相當簡單粗暴,類似我們過去在學校做的實驗一樣,抓出「控制組與對照組」。首先,將狗狗的食物換成牠沒吃過、單一來源且易消化的高蛋白質或水解蛋白質;同時嚴格限制牠對其他食物接觸,包括其他人餵食或路上亂吃等可能性都要注意,此為「對照組」,如此持續 8~12 週,觀察皮膚是否有改善。如果確實有改善,那就證明了確實是 AFR 而非皮膚病。

下一步我們可以進行「食物挑戰」,在每餐食物中逐一嘗試可能的過敏原(例如常見的牛肉、雞蛋等),有如「控制組」,等到症狀又出現,就可以確認哪種食物成分是過敏原,未來就可以在飼料中排除,讓狗狗健康快樂地成長。

這個方法需要飼主的大力配合和耐心紀錄,不僅要在漫長的試驗期,更需要在控制期一一排除所有不可能之後,才能找到答案。而其中最困難的部分,也是實驗的基礎可能是第一步:「提供狗狗牠從未吃過,且肉品單一的蛋白質」,這點對多數飼主來說幾乎是不可能的任務,因為大部分的寵物飼料成分都很複雜。不要說狗狗了,搞不好你連自己沒吃過什麼恐怕都不知道。

飼料成分多而雜,可選單一肉種飼料降低過敏。

那該怎麼進行食物排除法呢?別擔心,沒有找不到的肉品,只有勇敢的狗狗。市面上已經有了針對過敏狗狗的低敏飼料,新萃推出了一系列低敏肉,包含單一肉種的袋鼠肉、鹿肉以及野豬等相比牛豬羊等較不容易取得的肉類,是進行食物排除法第一步測試的首選。

此外,新萃牌無論哪種飼料都有美國專利 Good 4 Life® 奧特奇專利保健元素,能促進飼料中的營養都被狗狗完整吸收。不僅過敏的狗狗能吃,有消化不良症的狗狗也適用。

新萃商品選擇的是單一/特殊肉種的成分,低敏感肉品讓寵物吃了更安心。

參考資料

  1. Thus for the purpose of this discussion, although the term food allergy is used throughout, it should be recognized that this term is a presumptive clinical diagnosis and adverse food reaction is a more accurate term for these canine cases. – Consensus
  2. Jackson, H. (2009). Food allergy in dogs – clinical signs and diagnosis.. Companion Animal Practice.
  3. Assessment of the clinical accuracy of serum and saliva assays for identification of adverse food reaction in dogs without clinical signs of disease – PubMed (nih.gov)
  4. Lam ATH, Johnson LN, Heinze CR. Assessment of the clinical accuracy of serum and saliva assays for identification of adverse food reaction in dogs without clinical signs of disease. J Am Vet Med Assoc. 2019 Oct 1;255(7):812-816. doi: 10.2460/javma.255.7.812. PMID: 31517577.
  5. Direct mucosal challenge with food extracts confirmed the clinical and immunologic evidence of food allergy in these immunized dogs and suggests the usefulness of the atopic dog as a model for food allergy. – Consensus
  6. Ermel, R., Kock, M., Griffey, S., Reinhart, G., & Frick, O. (1997). The atopic dog: a model for food allergy.. Laboratory animal science.
  7. https://www.moreson.com.tw/moreson/blog-detail/furkid-knowledge/pet-knowledge/dog-food-allergen-TOP10/
  8. 狗狗因為食物過敏而搔癢不舒服,為什麼做「過敏原檢測」沒什麼用?
  9. 【獸醫診間小教室】狗狗皮膚搔癢難改善?小心食物過敏! – 汪喵星球 (dogcatstar.com)
  10. 寵物知識+/毛孩對什麼食物過敏?獸醫:驗血完全不準!診斷法只有一個 | 動物星球 | 生活 | 聯合新聞網 (udn.com)
  11. Is there a gold-standard test for adverse food reactions? – Veterinary Practice News
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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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葉子怎麼會長果實?貓咪最愛的蟲癭果出現也是因為它?昆蟲寄生下的傑作——「蟲癭」
Bei
・2022/10/28 ・2055字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

有養貓咪的人應該對木天蓼樹的果實「蟲癭果」不陌生,但既然蟲癭果是木天蓼樹的果實,那為什麼不叫木天蓼果呢?

或許我們可以先來聊聊什麼是「蟲癭ㄧㄥˇ(Insect Gall)」。

你是否曾經在植物的根、莖、葉、芽、果實上,發現不同顏色的突起物?有些是長條形的、壺型、圓形甚至是不規則型狀。其實裡面住了昆蟲的幼蟲。不論草本植物、木本植物水生、陸生,甚至是蕨類,幾乎都可以在它們身上發現蟲癭。臺灣出現蟲癭的寄主植物已記錄多種,其中樟科植物佔最大比例。

樹上的珊瑚狀蟲癭。圖/維基百科

蟲癭是怎麼形成的?造癭昆蟲與植物的互動

在自然界中,某些植物在受到昆蟲、線蟲、細菌及真菌等生物的刺激後,會使得植物細胞不正常的增生,進而新長出突起的組織,這就是所謂的「植物癭」(plant galls),其中由昆蟲所誘發產生的被稱為「蟲癭」;可以產生蟲癭的昆蟲,稱做「造癭昆蟲(Gall-inducing insect)」。

常見的造癭昆蟲主要有以下 6 個目:膜翅目(如癭蜂、葉蜂等);雙翅目(如癭蚋、果實蠅等);同翅目腹吻亞目(如蚜蟲、介殼蟲及木蝨等);半翅目(如網蝽);纓翅目(如薊馬);鱗翅目(如捲葉蛾、透翅蛾等);鞘翅目(如天牛、象鼻蟲等)。

蟲癭通常是由幼蟲或成蟲啃食植物時分泌的化學物質,或是母蟲產卵時的機械性刺激(如昆蟲啃咬或是產卵器插入植物體等刺激)所引起。幼蟲會一直待在蟲癭裡成長,一直到完全發育完成後才會離開,且造癭昆蟲對造癭的位置具有高度專一性,通常只在某一種特定組織、單一種植物上造癭,最多也只在相近的植物種上造癭,而且超過 65% 的蟲癭是發生在葉片上。

葉片上的癭蜂蟲癭。圖/維基百科

昆蟲參與了植物賀爾蒙的調控

植物的荷爾蒙精準的調控了生長及分化,一旦荷爾蒙失調,植物便會長出畸形的組織結構;蟲癭的形成,便是利用了此項特性:造癭昆蟲和宿主植物間的交互影響,調控了植物荷爾蒙,進而生成蟲癭,另外造癭昆蟲也會分泌類似植物荷爾蒙的化學物質,參與蟲癭的建構。

蟲癭雖然造癭昆蟲促使植物產生的增生組織,但這樣的組織增生卻不像人類的腫瘤細胞會隨意胡亂生長,反而是有規則的增生形成特定形狀的蟲癭。這種植物與造癭昆蟲間的互動,也是學術界中相當熱門的研究題材。

造癭昆蟲促使植物產生特定形狀的蟲癭。圖/維基百科

蟲癭是互利共生、片利共生還是寄生?

生態學上的共生主要分成三大類:互利共生、片利共生以及寄生。

互利共生」指的是共生的生物體成員彼此都得到好處,例如小丑魚與海葵之間互相保護的關係;「片利共生」係指對其中一方生物體有益,卻對另一方沒有影響,例如印魚會利用頭部的吸盤狀構造,吸附在其他魚類身上,但不會造成傷害,只是利用此方式便於在水中移動;「寄生」則是一種生物寄附於另一種生物身體內部或表面,利用被寄附的生物的養分生存。

那蟲癭、造癭昆蟲與宿主植物三者之間,在自然界中又是什麼樣的共生呢?

前面提到造癭昆蟲的種類很多,除了榕小蜂會在榕果內造癭及授粉,屬於「互利共生」外,其他大多是對昆蟲較為有利,但對於宿主植物的利弊影響,目前還是有待商榷的,因此迄今的研究仍無法將其分類。

蟲癭、宿主植物及造癭昆蟲間的交互作用的極為複雜,三者間互動關係不僅在演化生物學與生態學上的重要課題,且其研究領域常跨多種不同學門,是一項特殊且複雜的研究主題。

生活中常見的蟲癭,貓咪的最愛蟲癭果

看完後,大家應該有猜到,蟲癭果為什麼不是叫做木天蓼果呢?

因為當木天蓼樹在開花結果的時候,會吸引木天蓼小蜂潛入花苞中的子房產卵而產生蟲癭,使果實成分變異、外表凹凸不平,與正常發育的果實長得不同,也因此被稱為「蟲癭果」,顯示出它的特殊性。

而讓貓咪如此喜愛木天蓼與蟲癭果的原因,是因為其中含有大量的生物鹼成分,可以達到使貓咪放鬆、舒壓以及興奮的效果,而且比起木天蓼樹枝及正常的果實,貓咪反而更愛蟲癭果喔!

蟲癭果含有大量生物鹼成分,可使貓咪放鬆、舒壓、興奮。圖/GIPHY

參考資料

  1. 科學online——蟲癭
  2. 科技大觀園_世間的精靈–昆蟲:蟲癭–昆蟲與植物共舞
  3. 科學人_蟲癭──昆蟲操控植物蓋的秘密基地
  4. 木天蓼、蟲癭果是什麼? 功效、差異&使用方法全攻略!

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貓的痛,AI懂?——貓臉疼痛辨識技術
胡中行_96
・2022/07/18 ・3111字 ・閱讀時間約 6 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

人類必恭必敬稱家貓為「主子」,並自貶為「奴才」。陛下身體微恙,一團絨毛癱軟,表情內斂,叫貓奴如何揣測上意?懷疑牠受苦,便心急如焚。幾乎上演《還珠格格》裡,人家紫薇說沒事,爾康卻捨不得的虐心互動。貓咪說不定覺得:「……有這麼多人關心我,我已經不痛了……」人類仍在一邊:「可是,我好痛!」[1]

給人類用的「視覺類比量表」(上)和「臉譜疼痛量表」(下)。圖/Yale University

在治療人類時,醫護人員會用視覺類比量表(Visual Analogue Scale)、臉譜疼痛量表(Wong-Baker faces pain scale)或 FLACC 量表[註] 等工具,來評估患者疼痛的狀況。前二者靠病人自我評估,以數字或表情,象徵由舒適無恙,漸進到痛徹心扉的程度差異。 FLACC 則是醫護觀察嬰幼兒或無法言語溝通者,就其身體不適產生的行為變化來計分。[2] 儘管每個人敏感的程度不同,至少單一病患前後的得分,能相互對照出疼痛是否得到緩解,或者更加惡化。因此,這些量表均可視為有效測量疼痛的方法。

問題是有口難言,又行徑鬼祟的貓咪怎麼辦?人貓猜心的瓊瑤戲碼,自古不斷重演,沒完沒了。

直到有天,獸醫們看不下去了…

  

「貓咪苦臉量表」介紹影片。來源:Research Square on YouTube

  

貓咪苦臉量表

2017 年的時候,加拿大蒙特婁大學 Paulo Steagall 副教授以及他的團隊,招募了一票被送急診的病貓。在得到飼主同意後,他們比較疼痛的病貓、服用止痛藥的病貓,還有健康貓咪的表情舉止,研發出「貓咪苦臉量表」(Feline Grimace Scale),並將結果發表於 2019 年的《科學報告》(Scientific Reports)。[3, 4] 其中列出幾個徵兆,可依級別給分,就此將貓咪的疼痛量化:

耳朵姿態(ear position):貓耳的尖角向外分開,並略為朝後旋轉。[3, 5]

圖/參考資料 5

瞇眼程度(orbital tightening):上下眼瞼之間的空隙,小於眼睛的寬度,或是完全緊閉。[3, 5]

圖/參考資料 5

口鼻緊繃(muzzle tension):口鼻(即臺語所謂「喙管」的部位)由圓轉扁,而呈橢圓形。[3, 5]

圖/參考資料 5

觸鬚變化(whiskers change):觸鬚從平常放鬆的圓弧,撐直且稍微向前。[3, 5]

圖/參考資料 5

頭部位置(head position):原本處於全身最高處的貓頭,降至低於肩膀,並往下垂。[3, 5]

圖/參考資料 5

  

貓臉疼痛辨識技術

目前受惠於物種專屬苦臉量表的,除了貓,還有鼠、兔、馬、羊、豬和貂等動物。受過訓練的獸醫,能精準判讀牠們的表情,用這些工具,來評估牠們的疼痛指數。隨著科技的進步,到了 2022 年《科學報告》期刊再次關懷貓咪的痛楚時,另一群科學家拿出「貓臉辨識技術」,試圖取代專業的肉眼觀察。[6]

  

臉部辨識技術:照片>以眼睛為基準,進行臉部校正>調整尺寸。
圖/Serhan YH, HAKAN Ç, and RİFAT E. (2016) ’A comprehensive comparison of features and embedding methods for face recognition.’ Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences, 24, 1, 24.

  

臉部校正

臉部校正是建立辨識系統的要務。先調整貓臉的特徵(landmarks,即照片上標有號碼的黑點),讓它們在空間中對齊,減少幾何上的變異,方便接下來的步驟進行。原則上,校正後的貓臉必須:[6]

  1. 在畫面正中央;
  2. 旋轉直到雙眼的連線呈水平;
  3. 尺寸都約略相同。

圖/參考資料 6 ,figure 1

  

模型1:特徵基準(landmark-based)

在找到貓臉的特徵後,依據「貓咪苦臉量表」的觀察部位,將貓臉特徵(黑點)分為:左眼右眼額頭與耳朵,以及口鼻和觸鬚,四個區塊向量。然後,多加一些貓鼻子的照片,進行「資料擴增」(data augmentation),[6] 彌補原始資料的不足,以強化機器學習。[7] 不過,團隊事後發現,這次的資料擴增,成效不彰。[6]

圖/參考資料 6 ,figure 3

處理這些照片的計算模型,是一種叫做「多層感知器」(Multi-Layer Perceptron)的人工神經網路(artificial neural network)。[6] 就像人的神經系統,有好多神經元相互連結,將輸入的資料從上一層送到下一層,經過多層運算後再輸出。[8, 9]

  

模型2:深度學習(deep learning)

研究團隊把大量沒有標註特徵的貓照,在校正角度和尺寸後,餵給 ResNet50[6] 這是一種有五十層的深度學習模型,早已預先訓練好怎麼逐層辨識貓咪的輪廓、曲線及其它識別特徵。[10] 套用該模型的同時,還要進行實驗需要的特定調整,例如:加上「痛」與「不痛」的分類標籤。[6]

  

貓的痛,AI 有多懂?

上述兩個模型的實測,在判讀貓咪是否疼痛時,都有超過 72% 的準確率,算是相當不錯的成果。不過,在完全替代人工判讀之前,可能還要擴建訓練辨識系統的資料庫。因為當初請來的照片模特兒,是 29 隻準備接受卵巢子宮切除術的短毛母貓,年紀約幾個月到一歲多。拿牠們術前、術後,以及使用止痛劑前後的照片來訓練 AI ,雖然是個不錯的點子,但無法代表多元的貓咪社群。[6] 將來的實驗,若能涵蓋其他性別、年齡和品種,相信貓咪們會覺得更加窩心。

  

備註

FLACC 量表: FLACC 是臉(face)、腿(legs)、活動(activity)、哭(cry)與  安撫(consolability)的縮寫。每個項目依觀察到的狀態,給 0 到 2 分,總分最高 10 分。[2]

  

參考資料

  1. 瓊瑤經典台詞》小時候看超感動,長大看卻啼笑皆非的 7 大經典場景(風傳媒,2020)
  2. Pain assessment and measurement (The Royal Children’s Hospital Melbourne, 2019)
  3. Evangelista MC, Watanabe R, Leung VSY, et al. (2019) ‘Facial expressions of pain in cats: the development and validation of a Feline Grimace Scale’. Scientific Reports, 9, 19128.
  4. Me-owch — could resting cat face tell us about kitty’s pain? (CBC, 2020)
  5. Feline Grimace Scale – Practice your pain assessment skills using the FGS! (Université de Montréal, 2019)
  6. Feighelstein M, Shimshoni I, Finka LR, et al. (2022) ‘Automated recognition of pain in cats’. Scientific Reports, 12: 9575.
  7. 2021 iThome 鐵人賽-DAY21 資料正規化與資料增強(Data Normalization & Data Augmentation)(IT邦幫忙,2021)
  8. 2019 iT 邦幫忙鐵人賽-06. 深度學習的架構分析:多層感知器(IT邦幫忙,2019)
  9. 神經網路(IBM,2020)
  10. 何謂遷移學習?(NVIDIA,2019)
所有討論 3
胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。