En la investigación preclínica, la observación del comportamiento de primates no-humanos (NHP) proporciona datos importantes para la neurociencia y el desarrollo de fármacos. Los métodos tradicionales de seguimiento del comportamiento requieren marcadores físicos adheridos a los animales. Estos marcadores pueden afectar el comportamiento natural, causar estrés y cambiar los patrones de movimiento.
ElSistema de análisis de comportamiento NHP (NBAS) basado en IA-, también llamado BehaviorAtlas, fue desarrollado porPrisys Biotecnologías. El sistema utiliza seguimiento sin marcadores, cámaras multi-vista y algoritmos de aprendizaje profundo para registrar y analizar el comportamiento de los primates.
Tecnología sin marcadores para la observación de NHP
NBAS utiliza tecnología sin marcadores para capturar la postura en 3D de primates no-humanos. El sistema no requiere marcadores físicos en los animales. Esto reduce las molestias y mantiene el proceso experimental menos invasivo.
Los investigadores pueden observar los movimientos naturales sin interferencias. Esto ayuda a mantener un comportamiento normal y mejora la confiabilidad de los datos de comportamiento. El enfoque también apoya los estándares éticos en la investigación con animales.
Sincronización de vistas múltiples-para captura de movimiento
NBAS registra el comportamiento con un sistema multi-cámara. El sistema utiliza cuatro o más cámaras de alta-velocidad diseñadas para grabación en 3D. Las cámaras se colocan en diferentes ángulos y graban al mismo tiempo.
El sistema sincroniza las coordenadas espaciales y el tiempo de grabación de todas las cámaras. Esta configuración reduce la oclusión visual y el error de perspectiva y permite una reconstrucción precisa del movimiento en un espacio tridimensional-. El sistema puede rastrear el movimiento con precisión de nivel milimétrico-.
Aprendizaje profundo y reconstrucción de esqueletos en 3D
NBAS procesa datos de video con algoritmos de aprendizaje profundo. El sistema detecta los contornos de los animales, la postura corporal y las articulaciones de las extremidades a partir de las grabaciones de vídeo. Los algoritmos funcionan bajo diferentes condiciones de iluminación y mantienen un rendimiento de detección estable.
El software reconstruye un modelo de esqueleto en 3D del animal. Realiza un seguimiento de más de 21 puntos clave del cuerpo y registra su posición durante el movimiento.
A continuación, el sistema analiza automáticamente las secuencias de comportamiento. Divide el movimiento continuo en segmentos de comportamiento y estima estados de comportamiento con resolución temporal de segundo-nivel. Este análisis automatizado reduce el trabajo manual y reduce el riesgo de error humano en la extracción de datos.
Aplicaciones en neurociencia y desarrollo de fármacos
NBAS proporciona mediciones objetivas del comportamiento para la investigación en neurociencia. El sistema se utiliza para analizar patrones de comportamiento en varios modelos de enfermedades neurológicas, que incluyen:
- Modelos de la enfermedad de Parkinson
- Modelos de dolor
- Modelos de accidente cerebrovascular por oclusión de la arteria cerebral media (MCAO)
- Modelos de epilepsia
El sistema también apoya los estudios de desarrollo de fármacos. Los investigadores pueden medir el movimiento de las articulaciones y los patrones de movimiento del cuerpo durante los estudios de tratamiento. Estas mediciones ayudan a evaluar los efectos conductuales de las intervenciones farmacológicas.
Los datos recopilados proporcionan evidencia cuantitativa que respalda la evaluación preclínica y el diseño posterior del estudio clínico. A través de este sistema,Prisys Biotecnologíasproporciona herramientas automatizadas para el análisis del comportamiento animal en la investigación traslacional.
