I preklinisk forskning gir observasjon av ikke-menneskelig primater (NHP) atferd viktige data for nevrovitenskap og utvikling av legemidler. Tradisjonelle metoder for sporing av atferd krever fysiske markører festet til dyr. Disse markørene kan påvirke naturlig atferd, forårsake stress og endre bevegelsesmønstre.
DeAI-basert NHP Behavior Analysis System (NBAS), også kalt BehaviorAtlas, ble utviklet avPrisys Biotechnologies. Systemet bruker markørløs sporing, multi-kameraer og dyplæringsalgoritmer for å registrere og analysere primatatferd.
Markørløs teknologi for NHP-observasjon
NBAS bruker markørløs teknologi for å fange 3D-stillinger til ikke-menneskelige primater. Systemet krever ikke fysiske markører på dyrene. Dette reduserer ubehag og holder den eksperimentelle prosessen mindre invasiv.
Forskere kan observere naturlige bevegelser uten forstyrrelser. Dette bidrar til å opprettholde normal atferd og forbedrer påliteligheten til atferdsdata. Tilnærmingen støtter også etiske standarder innen dyreforskning.
Multi-View Synchronization for Movement Capture
NBAS registrerer atferd med et multi-kamerasystem. Systemet bruker fire eller flere høyhastighetskameraer designet for 3D-opptak. Kameraene er plassert i forskjellige vinkler og tar opp samtidig.
Systemet synkroniserer de romlige koordinatene og opptakstiden til alle kameraer. Dette oppsettet reduserer visuell okklusjon og perspektivfeil og tillater nøyaktig rekonstruksjon av bevegelse i tre-dimensjonalt rom. Systemet kan spore bevegelse med millimeter-nivåpresisjon.
Deep Learning og 3D-skjelettrekonstruksjon
NBAS behandler videodata med dyplæringsalgoritmer. Systemet oppdager dyrekonturer, kroppsholdning og lemmerledd fra videoopptakene. Algoritmene fungerer under forskjellige lysforhold og opprettholder stabil deteksjonsytelse.
Programvaren rekonstruerer en 3D-skjelettmodell av dyret. Den sporer mer enn 21 viktige kroppspunkter og registrerer deres posisjon under bevegelse.
Systemet analyserer deretter atferdssekvenser automatisk. Den deler kontinuerlig bevegelse inn i atferdssegmenter og estimerer atferdstilstander med andre-tidsmessige oppløsning. Denne automatiserte analysen reduserer manuelt arbeid og reduserer risikoen for menneskelige feil ved datautvinning.
Applikasjoner innen nevrovitenskap og legemiddelutvikling
NBAS gir objektive atferdsmålinger for nevrovitenskapelig forskning. Systemet brukes til å analysere atferdsmønstre i flere nevrologiske sykdomsmodeller, inkludert:
- Parkinsons sykdomsmodeller
- Smertemodeller
- Midthjernearterieokkklusjon (MCAO) hjerneslagmodeller
- Epilepsimodeller
Systemet støtter også legemiddelutviklingsstudier. Forskere kan måle leddbevegelse og kroppsbevegelsesmønstre under behandlingsstudier. Disse målingene hjelper til med å evaluere atferdseffektene av farmakologiske intervensjoner.
De innsamlede dataene gir kvantitative bevis som støtter preklinisk evaluering og senere klinisk studiedesign. Gjennom dette systemet,Prisys Biotechnologiesgir automatiserte verktøy for dyreatferdsanalyse i translasjonsforskning.
