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为探究母体免疫激活（MIA）对大鼠超声发声（USVs）序列组织的影响，研究人员分析 50-kHz USVs 的爆发结构。结果显示 MIA 动物发声序列变异性更大，且在奖励情境下过渡偏好改变。该研究有助于理解孕期感染与精神分裂症风险的关系。
在神经发育领域，精神分裂症一直是备受关注的难题。它会导致患者在行为和认知等多个方面出现功能障碍，尤其是在信息处理和反应的顺序方面，存在明显的测序功能失调。这种失调体现在记忆、事件序列理解、精细运动控制等诸多方面，严重影响患者的生活和社交能力。同时，语言功能也会受到牵连，使得患者的沟通变得困难重重。目前，对于这种测序功能失调的发病机制，科学界仍知之甚少。
而流行病学研究发现，孕期母体感染会增加后代患精神分裂症和自闭症谱系障碍（ASD）等神经发育障碍的风险。基于此，母体免疫激活（MIA）动物模型应运而生，它能模拟人类神经发育障碍的部分特征，为研究提供了重要途径。此前研究表明，MIA 可能干扰大脑中与测序相关的机制，但具体情况尚未完全明晰。大鼠通过超声发声（USVs）进行交流，其发声具有特定的序列模式，这为研究人员提供了一个绝佳的研究对象，通过研究 MIA 对大鼠 USVs 序列的影响，有望揭示 MIA 影响神经发育的潜在机制。
来自国外的研究人员开展了此项研究，相关成果发表在《Behavioural Brain Research》。他们旨在评估 MIA 大鼠相对于健康对照大鼠，其 USV 发作结构是否存在改变。
在研究中，研究人员用到了多种关键技术方法。他们使用 Damerau-Levenshtein 分析，结合 k 折交叉验证程序，对两个独立数据集进行分析，以此评估序列的相似性；运用 Markov 分析，研究奖励情境下的转换偏好；还借助 VocalMat 软件对音频文件进行处理，识别和分类大鼠的叫声。
下面来看看具体的研究结果：
- 配对实验及奖励实验的发声和发作统计：在配对动物录音和奖励范式实验中，研究人员分别检测到大量的 USVs。通过分析发现，两组在每分钟叫声数、叫声类型分布、发作次数以及每次发作的叫声数等方面，大多没有显著差异。仅在配对数据集的叫声类型分布中，发现了组间和叫声类型的显著交互作用，但经多重比较校正后，未发现特定叫声类型的显著差异。
- Markov 分析：在奖励范式的 Markov 分析中，研究人员排除部分低频出现的叫声类型后发现，对于以颤音（Trill）起始的叫声转换，MIA 动物在奖励条件下，Trill - to - Trill 转换的偏好显著增强。这一现象表明，MIA 可能影响了与奖励相关的信号传递或导致了某种形式的重复行为。
- Levenshtein 分析：通过 Levenshtein 分析，研究人员发现 MIA 大鼠的发作序列变异性更大，其 Levenshtein 相似性指数（LSI）得分低于对照组。并且，MIA 组的设定中位数序列与对照组的发作序列更相似，而与自身组的序列相似性较低，这进一步证实了 MIA 对发声序列组织的破坏。
综合研究结果和讨论部分，此项研究意义重大。它首次利用 Levenshtein 距离分析 USVs 的发作结构，发现 MIA 特异性地影响了发声序列在发作层面的组织，而基本的发声模式则大致保持完整。这一发现不仅拓展了人们对孕期母体感染影响的认识，还为理解精神分裂症风险相关的交流序列改变提供了重要依据。同时，研究也指出了未来的研究方向，如利用电生理记录确定 MIA 影响发声交流的具体神经机制，探索其他序列行为等，有望为揭示精神分裂症等神经发育障碍的发病机制提供更多线索。
