我们如何使行为科学更具可重复性?

在不同的实验室，使用不同的实验设备，在多次试验中重现另一位科学家的发现的能力，就是科学中“可重复性”的定义。

然而，2005年，John Ionnidis教授提出了大多数公开的发现都是错误的，并且缺乏可重复性。全世界的科学家都有这样的感觉2016年的调查1500名科学家的调查显示，90%的人被问到:“你认为科学存在可重复性危机吗?”，在某种程度上觉得有。

神经科学研究缺乏可重复性

2013年，Buttonet al。建议特别是神经科学研究，由于样本量小，研究功率低，存在可重复性问题。在他们的论文中，作者解释了低统计力如何破坏科学研究的目的，因为这些研究实际上是无用的。但是，他们也提出了关于如何通过关注公认但经常被忽视的方法原则来提高神经科学研究的可重复性的建议。

现在迫切需要提高行为神经科学的可重复性

很容易想象，即使做得很好，行为研究也会受到重复性问题的影响。除了可能影响实验的环境因素，如:光;温度;声音;习惯程度;还有一个事实是，你在和一只动物打交道。仅仅是处理动物就会影响它在测试中的表现。事实上，即使在实验前处理动物的科学家的性别也会影响实验结果行为的结果．在一天中不同的时间，不同的条件下，不同的小组使用不同大小的竞技场，很容易看出，即使是简单的记忆测试，如新物体识别，在实验室之间进行比较时，也可能是不可复制的。

英国杜伦大学心理学系副教授亚历克斯·伊斯顿博士解释说:

“在我的实验室里，我们使用自发的识别记忆任务。这些都是被广泛使用的任务，通常是因为它们不需要对动物进行‘训练’。”

这些任务依赖于这样一个事实，即动物对探索新鲜事物有天生的偏好。所以，如果让他们在熟悉和不熟悉的项目之间做出选择，他们应该探索不熟悉的项目。然而，要找出熟悉的物品，他们需要有以前见过熟悉物品的记忆。

亚历克斯补充说:“像这样使用‘库存任务’非常有用——如果每个人都使用它们，那么我们在各个研究之间就有很多可比性。然而，如果我们不以同样的方式使用它们，那么我们就有问题了。”

以同样的方式使用这些测试可以提高方法的可重复性。但是，进行这些测试的科学家很容易在不经意间给他们的数据添加噪音，或者影响他们试图测量的行为。

这意味着研究可能没有可比性，尽管每年有成千上万的动物执行自发的识别记忆任务。

持续的试验可以使行为研究更具可重复性

这是提高行为科学重现性的一个简单步骤2017年提议就是在发表的文章中加入实验视频。作者描述了如何仅根据已发表论文中的文本信息和静态帧图像重新创建一项研究，并不能包含足够的细节，以便其他科学家复制该研究并重现研究结果。

但是，这并不能克服从自发识别记忆任务等行为测试中去除噪声和偏见的挑战。

“连续试验装置使我们能够从每只动物身上收集大量数据，所有这些数据都不受操作或其他外部因素(如试验室外走廊的噪音)影响，这些因素会影响一整天对动物的测试。”Alex Easton博士

为了克服这些限制，Alex采取了与专业科学设备工程公司Campden Instruments合作的方法。导演格雷格·普雷斯科特解释道:

“物体识别是一种自发的任务，没有食物奖励。传统上，这是一种“每天一次”的测试，每次都必须把动物放进盒子里，然后从盒子里拿出来，这意味着很多操作，我们知道这对动物来说会有压力。”

他补充说:“我们一直在与亚历克斯合作，将他的连续试验方法应用到自发识别记忆任务中，在一次会议中可能有16次试验。尽量减少操作和实验者的互动。”

持续的试验装置在运转。资料来源:Campden Instruments

在连续试验装置中，一连串的新物体通过旋转木马进入“实验室”，同时动物被穿梭到一个单独的容纳室。然后，旋转木马旋转，呈现给鼠标一个新的环境。各舱室时间和穿梭时间的时间控制由PC机和自动门控制。自动化使多个室可以并行运行，而不需要人机交互。

“连续试验装置使我们能够从每只动物身上收集大量数据，所有这些数据都不受操作或其他外部因素(如试验室外走廊的噪音)影响，这些因素会影响一整天对动物的测试。”-Explains Alex

这也意味着实验所需的动物数量减少了。亚历克斯的实验室已经减少了50%的动物使用，这对他们的研究来说是一个巨大的道德进步。

然而，使用更少的动物会降低他们的研究效果吗?这是一个问题以前强调这是神经科学研究中普遍存在的问题。

这是Alex仔细考虑过的问题

“当然，总是需要在动物数量上做出决定——如果你的操纵并不总是准确或有效的，那么用尽可能少的动物来进行适当的动力实验就是一个错误——因为任何动物因为操纵问题而被从分析中移除，意味着研究的动力不足。”

他补充说:“因此，持续试验方法的目的并不是说，‘例如，你只需要在每次研究中试验8只动物’，而是说，如果你每天只进行一次试验，你总是可以使用更少的动物。”

解释说:“最重要的是，这种减少来自于行为噪音的减少，这意味着不仅动物数量的减少很重要，而且数据更有价值。我们可以更有信心，它反映了我们试图测量的记忆。”

更高的精度提高了再现性

在他们的可复制科学的宣言穆纳佛et al。正确地阐述他们如何预测可通过增加调查执行和报告的透明度来提高可重复性，并将改进的方法培训和支持作为另一个需要改进的关键领域。

除了这些建议，提高测量的准确性也将提高实验的可重复性。持续试验方法旨在通过消除行为实验中不必要的噪音和减少偏见来做到这一点。

正如格雷格总结的那样:“开尔文勋爵(Lord Kelvin)说过，‘计量即知’。”作为一家工程公司，我们在坎普登来自一个所有东西都有标准作为参考点的行业。我们特别高兴能与亚历克斯和他的团队合作，让他的持续试验测试行为科学家执行物体识别‘库存任务’的准确标准。”