社交行為是神經(jīng)科學(xué)研究的基礎(chǔ)組成部分。它在自閉癥譜系障礙、精神分裂癥、焦慮相關(guān)疾病等研究中發(fā)揮著重要作用。
通過(guò)觀察動(dòng)物之間的理毛、追逐、擠在一起等社交互動(dòng)，研究人員能夠獲得關(guān)于大腦功能及功能障礙的寶貴信息。在社交環(huán)境中評(píng)估行為，而不是讓動(dòng)物處于孤立狀態(tài)，可以更真實(shí)地判斷基因、藥物或環(huán)境因素如何影響這些重要的社交互動(dòng)。
近年來(lái)，一個(gè)日益明顯的趨勢(shì)是：研究人員希望獲得更具生態(tài)效度的行為學(xué)數(shù)據(jù)。大家正在逐漸放棄過(guò)于人工的實(shí)驗(yàn)設(shè)置，轉(zhuǎn)而更加重視在接近自然條件的環(huán)境中研究動(dòng)物。
這一轉(zhuǎn)變同時(shí)伴隨著對(duì)飼養(yǎng)方式和操作方法的關(guān)注，目的是盡量減少動(dòng)物應(yīng)激，并提高數(shù)據(jù)的有效性。按照這些原則來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究人員就能收集到更準(zhǔn)確、更具轉(zhuǎn)化價(jià)值的數(shù)據(jù)，從而更好地反映動(dòng)物和人類在真實(shí)世界中的行為。
EthoVision長(zhǎng)期以來(lái)一直是視頻追蹤軟件領(lǐng)域的“金標(biāo)準(zhǔn)"，而最新版本更是實(shí)現(xiàn)了重大突破。借助增強(qiáng)的深度學(xué)習(xí)算法，EthoVision為希望測(cè)量社交互動(dòng)的研究者帶來(lái)了若干重要升級(jí)。
低干預(yù)下的精準(zhǔn)追蹤：與傳統(tǒng)追蹤方法需要彩色標(biāo)記不同，EthoVision可以僅憑極少的物理標(biāo)記（例如剃去動(dòng)物背上一小部分毛發(fā)，或在尾部放置一個(gè)無(wú)創(chuàng)標(biāo)記）就能可靠地識(shí)別并追蹤兩只動(dòng)物。
用于社交行為的深度學(xué)習(xí)追蹤：EthoVision通過(guò)將深度學(xué)習(xí)算法應(yīng)用在社交互動(dòng)研究領(lǐng)域，能夠高精度地追蹤兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象。這讓研究人員能夠更有效地研究社交等級(jí)、成對(duì)互動(dòng)等復(fù)雜動(dòng)態(tài)。
復(fù)雜條件下的穩(wěn)健表現(xiàn)：無(wú)論是在高密度環(huán)境還是多變光照條件下，EthoVision的深度學(xué)習(xí)引擎都能保證可靠的追蹤，使其能夠適應(yīng)多樣化的實(shí)驗(yàn)設(shè)置。
在新版本中，我們進(jìn)一步提升了社交互動(dòng)追蹤的能力。Re-ID功能在動(dòng)物活動(dòng)時(shí)能更好地區(qū)分它們。這意味著，實(shí)驗(yàn)記錄結(jié)束后幾秒鐘內(nèi)，你就可以獲得分析數(shù)據(jù)。
此外，我們還增加了一些用戶經(jīng)常要求的分析參數(shù)?，F(xiàn)在您可以定義并測(cè)量以下行為：
跟隨：當(dāng)受試動(dòng)物在一定距離內(nèi)跟隨另一只同伴，且受試動(dòng)物的鼻子朝向同伴的中心點(diǎn)（在指定角度內(nèi)），同時(shí)兩只動(dòng)物的移動(dòng)速度均超過(guò)設(shè)定閾值。
離開(kāi)：當(dāng)受試動(dòng)物向同伴移動(dòng)，但在一定距離內(nèi)，受試動(dòng)物的鼻子-中心向量與同伴中心點(diǎn)的夾角小于設(shè)定值，且同伴的移動(dòng)速度低于設(shè)定閾值。
接近：動(dòng)物朝同伴靠近的行為模式。受試動(dòng)物在距離范圍內(nèi)向同伴移動(dòng)，同伴必須移動(dòng)至低于速度閾值。
社交接觸：當(dāng)受試動(dòng)物的鼻子點(diǎn)靠近同伴，且受試動(dòng)物的鼻子-中心向量指向同伴身體某點(diǎn)（夾角小于設(shè)定值）。
雖然傳統(tǒng)的曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芴峁┯袃r(jià)值的數(shù)據(jù)，但也可能引入人為限制，影響行為研究的效度。家居籠監(jiān)測(cè)提供了一個(gè)更具生態(tài)效度的環(huán)境，可以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)觀察動(dòng)物的自然行為。當(dāng)EthoVision與鼠類家居行為活動(dòng)觀測(cè)箱(PhenoTyper)結(jié)合使用時(shí)，研究者將獲得一個(gè)集成化行為學(xué)平臺(tái)，可以清晰洞察以下方面：
社交聯(lián)結(jié)與群體互動(dòng)：在非新環(huán)境應(yīng)激的情況下，評(píng)估穩(wěn)定的社交關(guān)系、優(yōu)勢(shì)等級(jí)和親密行為。
晝夜節(jié)律與睡眠模式：通過(guò)追蹤光暗周期下的自發(fā)活動(dòng)，深入了解睡眠-覺(jué)醒行為。這對(duì)神經(jīng)退行性疾病和心理健康障礙研究非常重要。
刻板行為與異常行為：長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)提高了發(fā)現(xiàn)重復(fù)行為、自我理毛模式或攻擊行為的概率，這些是自閉癥和強(qiáng)迫癥模型中的關(guān)鍵指標(biāo)。
低應(yīng)激環(huán)境下的認(rèn)知功能：在家居籠內(nèi)集成自動(dòng)化認(rèn)知任務(wù)，可以在最大限度減少實(shí)驗(yàn)者干擾的情況下評(píng)估學(xué)習(xí)、記憶和決策能力。
這種組合提供了一個(gè)平臺(tái)，能夠簡(jiǎn)化行為學(xué)研究流程，提高研究數(shù)據(jù)收集效率和可靠性。
與開(kāi)源工具相比，EthoVision提供了更直接、可靠的社交互動(dòng)數(shù)據(jù)分析路徑。研究者無(wú)需花費(fèi)時(shí)間搭建、訓(xùn)練和調(diào)試自己的分析流程，而是可以開(kāi)箱即用，立即開(kāi)始測(cè)量。
這種易用性并沒(méi)有犧牲靈活性。EthoVision適用于不同實(shí)驗(yàn)箱類型和嚙齒類動(dòng)物物種，無(wú)需針對(duì)每個(gè)新設(shè)置重新訓(xùn)練模型，使得跨研究的一致性分析更加容易。
EthoVision是一個(gè)被全球數(shù)千名研究人員信賴的平臺(tái)。這一經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的記錄，讓用戶可以確信該系統(tǒng)能為社交行為研究提供穩(wěn)健、可重復(fù)的結(jié)果。
深度學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)的追蹤技術(shù)與家居籠監(jiān)測(cè)的結(jié)合，直接回應(yīng)了目前研究中一些最緊迫的挑戰(zhàn)：
減少應(yīng)激引起的變異性：傳統(tǒng)行為評(píng)估需要抓取動(dòng)物，這會(huì)引入應(yīng)激并干擾結(jié)果。通過(guò)在家居環(huán)境中監(jiān)測(cè)動(dòng)物，EthoVision消除了這一因素，確保數(shù)據(jù)更可靠。
提高研究效率和可擴(kuò)展性：人工觀察耗時(shí)且主觀。EthoVision自動(dòng)化追蹤和分析，使研究者能夠擴(kuò)大研究規(guī)模，在更短時(shí)間內(nèi)收集更多數(shù)據(jù)。
提供連續(xù)、實(shí)時(shí)的洞察：許多神經(jīng)疾病是逐漸發(fā)展的。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)，研究者可以發(fā)現(xiàn)短期研究中容易被忽略的細(xì)微行為變化。
輸出更具轉(zhuǎn)化價(jià)值的結(jié)果：在更自然的環(huán)境中收集的行為數(shù)據(jù)，更貼近真實(shí)世界情況，從而提高研究結(jié)果向人類應(yīng)用轉(zhuǎn)化時(shí)的價(jià)值。
消除人工評(píng)分誤差：主觀的行為評(píng)分容易不一致。EthoVision基于深度學(xué)習(xí)的追蹤實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量，確保實(shí)驗(yàn)間的一致性。
EthoVision不僅僅是一個(gè)追蹤系統(tǒng)，它為解決當(dāng)今行為學(xué)研究者面臨的真實(shí)挑戰(zhàn)而設(shè)計(jì)。諾達(dá)思擁有超過(guò)35年的經(jīng)驗(yàn)，在已驗(yàn)證的數(shù)據(jù)和持續(xù)的研究輸入指導(dǎo)下，從底層構(gòu)建解決方案。
通過(guò)將EthoVision先進(jìn)的深度學(xué)習(xí)能力與PhenoTyper中的家居籠監(jiān)測(cè)相結(jié)合，諾達(dá)思提供了一個(gè)平臺(tái)，以低干預(yù)收集高質(zhì)量、短期或長(zhǎng)期的行為學(xué)數(shù)據(jù)，幫助優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法，加速神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的突破！
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