精神類分裂癥模型鼠在AI新物體識別系統中的認知障礙表現

精神類分裂癥模型鼠在AI新物體識別系統中的認知障礙表現為“雙重特征疊加”：既存在對新物體的偏好性降低（核心記憶編碼障礙），又伴隨探索行為的紊亂（執行功能缺陷），兩者共同構成“新奇信息過濾障礙”的典型行為表型。

核心特征一：新物體偏好性顯著降低（記憶編碼障礙）

• 量化指標

差異分數（Tn-Tf）趨近于0（正常小鼠Tn-Tf=15-20秒/5分鐘，模型鼠≤5秒），表明對新舊物體的探索時間無統計學差異；

認知指數（RI）降至45%-50%（正常鼠RI=60%-75%），無法通過“新奇偏好本能”區分熟悉與陌生物體，直接反映海馬-前額葉環路介導的記憶編碼失敗。

• 機制關聯

前額葉皮層NMDA受體功能低下導致“新舊物體特征整合障礙”，模型鼠無法將新物體的形狀、質地等特征存入短期記憶，表現為“探索時間均等化”（Tn≈Tf）。

核心特征二：探索行為紊亂（執行功能缺陷）

• 軌跡模式異常

路徑熵值＞1.0（正常鼠0.6-0.8），探索軌跡呈“碎片化隨機游走”——頻繁在新舊物體間無規律切換（切換頻次＞5次/分鐘，正常鼠3-4次），但單次探索時長＜2秒（正常鼠4-6秒），呈現“沖動性探索-注意力分散”的典型執行功能障礙；

主動嗅探質量下降：嗅探（鼻尖距離物體≤2cm+胡須抖動5Hz以上）占比＜30%（正常鼠≥60%），多為“被動接觸”（如身體擦過物體），反映目標導向行為受損。

• 與其他模型的鑒別

阿爾茨海默病模型僅表現為“偏好性降低”（RI=30%-40%），但軌跡熵值正常（0.7-0.9）；

抑郁癥模型總探索時間減少（運動遲滯），但保留對新物體的微弱偏好（RI=55%-60%），與精神

類分裂癥的“雙重異常”形成鮮明對比。

AI系統的關鍵識別參數

新物體偏好:正常小鼠Tn/Tf=1.5-2.0（偏好新物體）;精神類分裂癥模型鼠Tn/Tf≈1.0（無偏好）;AI算法價值動態計算“校正后RI”，排除運動障礙干擾

探索切換頻次:正常小鼠3-4次/5分鐘;精神類分裂癥模型鼠＞5次（無規律切換）;AI算法價值LSTM網絡識別“紊亂切換模式”，熵值量化混亂度

嗅探占比:正常小鼠≥60%;精神類分裂癥模型鼠＜30% ;AI算法價值120Hz攝像捕捉“鼻尖-物體空間關系”

研究意義與模型驗證

• 藥品干預響應

給予D-環絲氨酸（NMDA受體部分激動劑）后，模型鼠差異分數恢復至10-12秒，軌跡熵值降至0.85，嗅探占比提升至45%，驗證“前額葉-海馬環路異常”的核心機制；

• 與臨床癥狀關聯

探索行為紊亂程度（熵值）與模型鼠的“感知覺門控缺陷”（如PPI抑制率降低）呈正相關（r=0.76），為精神類分裂癥“認知陰性癥狀”的動物模型提供行為學標志物。

簡言之，精神類分裂癥模型鼠的認知障礙不是單一的“偏好降低”或“行為紊亂”，而是兩者的病理疊加——AI新物體識別系統通過“記憶指標+執行功能參數”的組合分析，能準確捕捉這一復雜表型，為機制研究和藥品篩選提供從行為到分子的完整證據鏈~