啮齿动物大哥
这项挑战的目的是开发一种自动化的非手术系统，该系统可用于大鼠和小鼠，以测量至少24小时内的活动和温度。
为了解决这一挑战，由Douglas Armstrong教授领导的Actual Analytics Ltd团队与挑战赞助商阿斯利康合作，开发了创新的啮齿动物家笼行为监测系统，家笼分析器(HCA)。该系统提供了微创的，24/7自动监测单个大鼠的行为，活动和温度，而集体被关在一个标准的未经改造的家庭笼子里。
该项目及其影响被作为案例研究的特色2019破解IT评论。
十年网络研讨会:鼠类行为监测…你错过了什么?
2021年5月，我们举行了一次网络研讨会，重点介绍了通过啮齿动物老大哥和啮齿动物小兄弟挑战开发的家笼分析仪如何应用于多个学科和部门，以完善啮齿动物行为监测。演讲由Douglas Armstrong教授(Actual Analytics的联合创始人)和Sonia Bains博士(MRC Harwell)进行。网络研讨会的录音现已在网上提供，作为我们的一部分破解IT十年庆典．
出版
米切尔EJ，布雷特RR，阿姆斯特朗JDet al。(2020)。苯环利定的时间解离:使用自动家宅监测系统诱导大鼠运动和社交改变-对3Rs和临床前药物发现的影响。精神药理学杂志34(7): 709-15。doi.org/10.1177%2F0269881120920455
出版
叶P，查普曼G，西利托R，et al。(2019)。使用自动家庭笼记录系统对群居大鼠大脑和脊髓损伤模型进行长期行为变化的研究。神经科学方法杂志: 49 - 63。doi.org/10.1016/j.jneumeth.2019.04.005
出版
谢氏K, Sillito R, Keerie A，et al。(2018)。使用新型自动化家笼分析系统对群养大鼠个体动物运动、温度和行为分析进行药理学验证:与改进的欧文试验进行比较。药理学与毒理学方法杂志1; 94:1-3。doi.org/10.1016/j.vascn.2018.03.008。
出版
谢k等(2017)。啮齿动物老大哥:用于大鼠24/7家庭笼子监测的皮下RFID微芯片应答器的最佳定位。药理学与毒理学方法杂志88; 2:195。doi.org/10.1016/j.vascn.2017.09.087．
会议演讲
安全药理学学会年会(德国柏林)
在大鼠中自动家笼监测系统的进一步药理验证。
网络研讨会
BIA研讨会
与NC3Rs、阿斯利康和Actual Analytics合作，资助并解决研发挑战。
出版
李伟文WS，谢凯，葛伟文C，等．(2017)。自动记录家庭笼子活动和温度的个体老鼠被安置在社会群体:啮齿动物大哥项目。《公共科学图书馆•综合》12 (9): e0181068。doi.org/10.1371/journal.pone.0181068。
NC3Rs与阿斯利康(AstraZeneca)和Actual Analytics合作，于2017年6月5日在伦敦市中心举办了为期一天的研讨会，展示了由Actual Analytics通过啮齿动物老大哥CRACK IT挑战开发的啮齿动物家庭笼子分析仪系统。
会议演讲
英国药理学学会年会(英国伦敦)
会议演讲
2016年度安全药理学学会(加拿大温哥华)
Karen Tse在温哥华举行的2016年度安全药理学学会会议上展示了三张关于啮齿动物老大哥挑战的海报。
观看Inside Scientific网络研讨会“24/7啮齿动物安全药理学和表型的自动行为跟踪”，展示RBB CRACK IT挑战。
获得“破解IT解决方案”资助
在CRACK IT Solutions的资助下，Actual Analytics正在与伦敦大学玛丽女王学院的研究人员合作，扩大RBB系统的范围，并验证其对接受脊髓损伤手术的动物的家庭笼子行为的纵向监测。
出版
韦瑞芬，阿姆斯特朗，J，et al。(2014)。啮齿类动物大哥:用于大鼠重复剂量毒性研究的家用笼自动行为监测系统的开发和验证。毒物学字母(229): S47-8。doi 10.1016 / j.toxlet.2014.06.206。
破解IT解决方案
Actual Analytics正在寻找合作伙伴，通过CRACK IT解决方案来帮助验证和扩展其创新的家庭笼子分析系统的范围。
出版
红蕨WS, Ewart LC, Lainée P，et al。(2013)。重复剂量毒性研究中的功能评估:可能性的艺术。毒理学研究2(4): 209 - 34。doi: 10.1039 / C3TX20093K。
挑战完成
阿斯利康(AstraZeneca)与挑战赛赞助商合作，开发了创新的啮齿动物家笼行为监测系统——家笼分析仪(HCA)。该系统提供了微创的，24/7自动监测个体大鼠的行为(活动，饮食和养育)和温度，而群体被关在一个标准的未经改造的家庭笼子里。
挑战授予
由道格拉斯·阿姆斯特朗教授领导的团队，来自爱丁堡大学的分支公司——实际分析有限公司，已经获得了50万英镑的奖金来完成这个项目:特拉特秀。
发起了挑战
由阿斯利康(AstraZeneca)赞助的“啮齿动物老大哥挑战赛”旨在开发一种可用于大鼠和小鼠的自动化非手术系统，以测量至少24小时内的活动和温度。
背景
从基础研究到药物发现和开发，测量大鼠或小鼠在家中笼子里的活动为研究提供了有用的信息。这包括:
- 检测和评估候选药物的毒理学效应(例如对中枢神经系统的影响)，包括身体依赖。
- 针对中枢神经系统疾病的药物特征。
- 基因改变动物的行为表型。
- 昼夜节律的研究
测量啮齿动物的体温也可用于上述每一项研究应用;特别是一些毒理学研究和身体依赖评估。除非使用手术植入的遥测设备，否则目前只能分别测量活动和温度;然而，所需要的手术给动物带来了额外的福利负担。可以使用透明笼和光电束或红外运动传感器，或将笼放置在机械传感器平台上，对活动进行无创测量。然而，这要求动物被单独安置，这对于群居的大鼠和小鼠等群居物种来说并不理想。
用不同颜色标记个体的视频跟踪系统可用于群舍啮齿类动物，但这些方法不容易纳入带丝网盖的标准笼子，特别是在从多个笼子同时测量时;此外，在黑暗中进行视频跟踪需要红外照明，这将无法区分标有不同颜色的个体。这项挑战的目的是开发一个综合系统，该系统结合了啮齿动物活动和温度的测量，可以与群体住房一起使用，无需手术。测量温度的ID微芯片应答器已经存在，可能会被用于这一挑战。这些芯片大约14毫米x 2毫米，在颈部皮下注射。例如IPTT-300 (PLEXX，荷兰;生物医学数据系统公司，美国)。加速度计已被用于记录和描述啮齿动物的行为运动，但到目前为止只在外部佩戴时使用。
3 rs的好处
开发一种非手术的自动化方法来测量动物的活动和温度，通过避免手术或单一外壳的需要来支持减少和改进。它可以将这些额外的测量纳入现有的研究类型，从而减少独立研究的数量。这可能会影响到成千上万只动物的福利。更广泛地说，这项技术还可用于为其他研究提供额外的信息，在这些研究中，早期识别活动减弱或体温变化的动物可用于改善人道终点。
挑战冠军
项目团队负责人:
- Douglas Armstrong教授，《实际分析》,£500000。
完整的挑战信息
阿斯利康(AstraZeneca)与挑战赛赞助商合作，开发了创新的啮齿动物家笼行为监测系统——家笼分析仪(HCA)。该系统提供了微创的，24/7自动监测个体大鼠的行为(活动，饮食和养育)和温度，而群体被关在一个标准的未经改造的家庭笼子里。当用于安全药理学研究时，该系统避免了手术或单一安置的需要，减少了所需的动物数量，为所使用的动物提供福利，并通过将额外的测量纳入现有的研究类型，减少了所需的总体研究数量。
HCA系统可以安装在标准IVC机架的两个机架空间中，而无需修改家养笼子(图1)。每只动物的腹部中线都有射频识别(RFID)芯片进行皮下标记，使用位于每个笼子下方的2D RFID阅读器阵列记录温度、位置和身份。笼子由红外LED照明，侧视高清摄像机捕捉老鼠行为的记录。视频和底板数据由一台小型计算机处理，经过训练的软件检测特定行为。
图1。家笼分析系统的插图，突出显示了关键组件。
阿斯利康使用三种参考药物(氯丙嗪和可乐定(镇静剂)和安非他明(兴奋剂))对HCA系统进行了原理验证研究，并证明HCA可以检测组饲养动物的动态活动、垂直活动和皮下温度的变化，这与传统的改进Irwin试验(mIT)中观察到的效果一致，但扩展到24小时的情况(谢霆锋等, 2018)．HCA还检测了mIT遗漏的影响，突出了持续监测的好处。
尽管该系统最初是为制药行业用于支持安全性研究而开发的，但该系统在广泛的研究领域也具有广泛的适用性，包括新疾病模型的表型和药理分析。
实际分析公司获得了该合同破解它挑战啮齿动物小哥哥并为老鼠开发了一种系统。
Actual Analytics通过NC3Rs技术合作中心获得了资金破解IT解决方案扩大系统的范围。实际分析与伦敦大学玛丽女王学院的研究人员合作，验证了该系统对正在接受脊髓或脑损伤手术的动物的笼子行为和福利进行纵向监测//www.jngcut.com/rodent-big-brother．
NC3Rs与Actual Analytics和阿斯利康合作举办了为期一天的研讨会，向潜在的行业用户展示啮齿动物HCA系统。更多信息可以在这里找到在这里．
用于大鼠和小鼠的HCA系统在商业上可以购买，并已由一些cro、研究机构和制药公司实施。有关HCA系统的更多信息，请访问实际分析网站或联系实际分析getintouch@actualanalytics.com．
ActualHCATM
产品描述
实际分析家笼分析仪(ActualHCA)代表了啮齿动物行为研究技术的重大和令人兴奋的突破。在过去，测量啮齿动物的大多数行为意味着它们必须单独地被安置在定制的场所。分析仅限于指定的观察时间，通常是在白天，这意味着研究人员获得的只是啮齿动物活动和行为的人工快照。
与ActualHCATM在美国，当啮齿动物仍呆在正常的笼子里时，就可以以尽可能少的侵入性方式全天候收集数据。该系统提供离散行为、体温和运动活动的自动分析，标记为正常社会群体中的每只动物。活动和温度模式的实时分析可用于触发自定义的福利警报或实验终点。
在笼子内进行测试适用于许多感兴趣的领域，包括但不限于:
- 检测和评估候选药物的安全性/毒理学效应。
- 基因改变动物的行为表型。
- 对多个月的动物群体进行纵向分析。
- 药物疗效研究。
- 昼夜节律的研究
- 社会互动研究。
3 rs的好处
减少:收集的纵向数据量提供了额外的统计能力，这意味着需要的动物更少。可以使用一组动物同时收集多个端点(例如，同一组动物的运动和温度)，从而减少总数。
细化:所收集的行为数据完全是非侵入性的，并基于对家养笼子中的个体行为的识别，不需要对动物进行社会隔离。远程观测能力有助于加强福利监测。实时数据分析可以实时显示潜在的福利问题。
特性
