I præklinisk forskning giver observation af ikke-human primater (NHP) adfærd vigtige data for neurovidenskab og lægemiddeludvikling. Traditionelle adfærdssporingsmetoder kræver fysiske markører knyttet til dyr. Disse markører kan påvirke naturlig adfærd, forårsage stress og ændre bevægelsesmønstre.
DeAI-baseret NHP Behavior Analysis System (NBAS), også kaldet BehaviorAtlas, er udviklet afPrisys Biotechnologies. Systemet bruger markørløs sporing, multi-kameraer og deep learning-algoritmer til at registrere og analysere primaters adfærd.
Markørløs teknologi til NHP-observation
NBAS bruger markørløs teknologi til at fange 3D-stillinger hos ikke-menneskelige primater. Systemet kræver ikke fysiske markører på dyrene. Dette reducerer ubehag og holder den eksperimentelle proces mindre invasiv.
Forskere kan observere naturlige bevægelser uden indblanding. Dette hjælper med at opretholde normal adfærd og forbedrer pålideligheden af adfærdsdata. Tilgangen understøtter også etiske standarder inden for dyreforskning.
Multi-View Synchronization for Movement Capture
NBAS registrerer adfærd med et multi-kamerasystem. Systemet bruger fire eller flere højhastighedskameraer- designet til 3D-optagelse. Kameraerne er placeret i forskellige vinkler og optager på samme tid.
Systemet synkroniserer de rumlige koordinater og optagetid for alle kameraer. Denne opsætning reducerer visuel okklusion og perspektivfejl og tillader nøjagtig rekonstruktion af bevægelse i tre-dimensionelle rum. Systemet kan spore bevægelse med millimeter-nøjagtighed.
Deep Learning og 3D-skeletrekonstruktion
NBAS behandler videodata med deep learning algoritmer. Systemet registrerer dyrekonturer, kropsholdning og lemmerled fra videooptagelserne. Algoritmerne fungerer under forskellige lysforhold og opretholder en stabil detekteringsydelse.
Softwaren rekonstruerer en 3D skeletmodel af dyret. Den sporer mere end 21 vigtige kropspunkter og registrerer deres position under bevægelse.
Systemet analyserer derefter adfærdssekvenser automatisk. Den opdeler kontinuerlig bevægelse i adfærdssegmenter og estimerer adfærdstilstande med tidsmæssig opløsning på andet-niveau. Denne automatiserede analyse reducerer manuelt arbejde og mindsker risikoen for menneskelige fejl ved dataudtræk.
Anvendelser inden for neurovidenskab og lægemiddeludvikling
NBAS leverer objektive adfærdsmålinger til neurovidenskabelig forskning. Systemet bruges til at analysere adfærdsmønstre i flere neurologiske sygdomsmodeller, herunder:
- Parkinsons sygdomsmodeller
- Smerte modeller
- Modeller af slagtilfælde af mellemhjernearterieokklusion (MCAO).
- Epilepsi modeller
Systemet understøtter også lægemiddeludviklingsstudier. Forskere kan måle ledbevægelser og kropsbevægelsesmønstre under behandlingsundersøgelser. Disse målinger hjælper med at evaluere de adfærdsmæssige virkninger af farmakologiske indgreb.
De indsamlede data giver kvantitativ evidens, der understøtter præklinisk evaluering og senere klinisk studiedesign. Gennem dette system,Prisys Biotechnologiesleverer automatiserede værktøjer til dyreadfærdsanalyse i translationel forskning.
