În cercetările preclinice, observarea comportamentului primatelor non-umane (NHP) oferă date importante pentru neuroștiință și dezvoltarea medicamentelor. Metodele tradiționale de urmărire a comportamentului necesită markeri fizici atașați animalelor. Acești markeri pot afecta comportamentul natural, pot provoca stres și pot schimba tiparele de mișcare.
TheSistemul de analiză a comportamentului NHP (NBAS) bazat pe AI-, numit și BehaviorAtlas, a fost dezvoltat dePrisys Biotehnologies. Sistemul folosește urmărirea fără marker, camere cu mai multe-vizualizări și algoritmi de învățare profundă pentru a înregistra și analiza comportamentul primatelor.
Tehnologie fără marker pentru observarea NHP
NBAS folosește tehnologia fără marcaj pentru a captura poziția 3D a primatelor non-umane. Sistemul nu necesită markeri fizici pe animale. Acest lucru reduce disconfortul și menține procesul experimental mai puțin invaziv.
Cercetătorii pot observa mișcările naturale fără interferențe. Acest lucru ajută la menținerea unui comportament normal și îmbunătățește fiabilitatea datelor comportamentale. Abordarea sprijină, de asemenea, standardele etice în cercetarea pe animale.
Sincronizare cu mai multe-vizualizări pentru captarea mișcării
NBAS înregistrează comportamentul cu un sistem de camere multiple-. Sistemul utilizează patru sau mai multe camere-de mare viteză concepute pentru înregistrarea 3D. Camerele sunt plasate în unghiuri diferite și înregistrează în același timp.
Sistemul sincronizează coordonatele spațiale și timpul de înregistrare a tuturor camerelor. Această configurație reduce ocluzia vizuală și eroarea de perspectivă și permite reconstrucția precisă a mișcării în spațiul tri-dimensional. Sistemul poate urmări mișcarea cu precizie milimetrică-.
Deep Learning și reconstrucția scheletului 3D
NBAS procesează datele video cu algoritmi de învățare profundă. Sistemul detectează contururile animalelor, postura corpului și articulațiile membrelor din înregistrările video. Algoritmii funcționează în diferite condiții de iluminare și mențin o performanță stabilă de detectare.
Software-ul reconstruiește un model de schelet 3D al animalului. Acesta urmărește mai mult de 21 de puncte cheie ale corpului și înregistrează poziția acestora în timpul mișcării.
Apoi, sistemul analizează automat secvențele de comportament. Împarte mișcarea continuă în segmente de comportament și estimează stările comportamentale cu rezoluție temporală de al doilea-nivel. Această analiză automată reduce munca manuală și scade riscul de eroare umană în extragerea datelor.
Aplicații în neuroștiință și dezvoltarea medicamentelor
NBAS oferă măsurători obiective de comportament pentru cercetarea în neuroștiință. Sistemul este utilizat pentru a analiza modele de comportament în mai multe modele de boli neurologice, inclusiv:
- Modele de boala Parkinson
- Modele de durere
- Modele de accident vascular cerebral cu ocluzie a arterei cerebrale medii (MCAO).
- Modele de epilepsie
Sistemul sprijină, de asemenea, studii de dezvoltare a medicamentelor. Cercetătorii pot măsura mișcarea articulațiilor și modelele de mișcare a corpului în timpul studiilor de tratament. Aceste măsurători ajută la evaluarea efectelor comportamentale ale intervențiilor farmacologice.
Datele colectate oferă dovezi cantitative care susțin evaluarea preclinică și designul ulterior al studiului clinic. Prin acest sistem,Prisys Biotehnologiesoferă instrumente automate pentru analiza comportamentului animal în cercetarea translațională.
