В предклиничните изследвания наблюдението на поведението на не{0}}човекоподобните примати (NHP) осигурява важни данни за невронауките и разработването на лекарства. Традиционните методи за проследяване на поведението изискват физически маркери, прикрепени към животните. Тези маркери могат да повлияят на естественото поведение, да причинят стрес и да променят моделите на движение.
TheБазирана-AI NHP система за анализ на поведението (NBAS), наричан още BehaviorAtlas, е разработен отPrisys Biotechnologies. Системата използва проследяване без маркери, много-изгледни камери и алгоритми за дълбоко обучение, за да записва и анализира поведението на приматите.
Безмаркерна технология за наблюдение на NHP
NBAS използва безмаркерна технология за улавяне на 3D поза на не-човекоподобни примати. Системата не изисква физически маркери върху животните. Това намалява дискомфорта и поддържа експерименталния процес по-малко инвазивен.
Изследователите могат да наблюдават естествени движения без намеса. Това помага за поддържане на нормално поведение и подобрява надеждността на поведенческите данни. Подходът също така подкрепя етичните стандарти в изследванията върху животни.
Син-синхронизиране на множество изгледи за улавяне на движение
NBAS записва поведение със система с много-камери. Системата използва четири или повече високоскоростни-камери, предназначени за 3D запис. Камерите са поставени под различни ъгли и записват едновременно.
Системата синхронизира пространствените координати и времето за запис на всички камери. Тази настройка намалява зрителната оклузия и грешката в перспективата и позволява точна реконструкция на движението в три-измерното пространство. Системата може да проследява движението с точност до милиметър-.
Дълбоко обучение и 3D реконструкция на скелет
NBAS обработва видео данни с алгоритми за дълбоко обучение. Системата разпознава контурите на животните, позата на тялото и ставите на крайниците от видеозаписите. Алгоритмите работят при различни условия на осветление и поддържат стабилна производителност на откриване.
Софтуерът реконструира 3D модел на скелет на животното. Той проследява повече от 21 ключови точки на тялото и записва позицията им по време на движение.
След това системата автоматично анализира поведенческите последователности. Той разделя непрекъснатото движение на поведенчески сегменти и оценява поведенческите състояния с времева разделителна способност от второ-ниво. Този автоматизиран анализ намалява ръчната работа и намалява риска от човешка грешка при извличането на данни.
Приложения в невронауките и разработването на лекарства
NBAS предоставя обективни измервания на поведението за невронаучни изследвания. Системата се използва за анализиране на поведенчески модели в няколко модела на неврологични заболявания, включително:
- Модели на болестта на Паркинсон
- Модели на болка
- Модели на инсулт с оклузия на средна церебрална артерия (MCAO).
- Модели на епилепсия
Системата също така поддържа проучвания за разработване на лекарства. Изследователите могат да измерват движението на ставите и моделите на движение на тялото по време на проучвания за лечение. Тези измервания помагат да се оценят поведенческите ефекти от фармакологичните интервенции.
Събраните данни предоставят количествени доказателства, които подкрепят предклиничната оценка и по-късния дизайн на клиничното проучване. Чрез тази система,Prisys Biotechnologiesпредоставя автоматизирани инструменти за анализ на поведението на животните при транслационни изследвания.
