3Dの痛み行動の自動分類のための光ベースの画像分析を備えた機械学習ツール

科学分野:

• 動物の行動分析
• 生物学における機械学習
• 痛みに関する研究

背景:

• 動物の痛みの行動の正確な評価は,痛みのメカニズムと薬の有効性を理解するために不可欠です.
• ポーズ評価のような 現在の自動行動分析ツールでは 手足の引き寄せなどの 微妙な痛みの指標が 見過ごされることが多いのです
• これらの行動のマニュアルスコア付けは 主観的で労働集約的です

研究 の 目的:

• 自由に動くマウスの痛みに関連する行動を検出するための自動化された客観的な方法を開発する.
• 痛みの微妙な反応を捉えるための既存のポーズ評価アルゴリズムの限界を解決する.
• 薬物スクリーニングや 行動研究のための 汎用的なツールを作ります

主な方法:

• 機械学習アルゴリズムであるBAREfoot (自動認識と評価による行動) を開発した.
• 体の部分との接触と高さの光ベースの分析による統合ポーズ推定.
• データを集めるために ベースアップの動物行動プラットフォームを使いました

主要な成果:

• BAREfootはマウスの様々な 痛みに関連した行動症状を 正確に検出します
• このアルゴリズムは,強力な薬物スクリーニングアプリケーションで有用性を示しています.
• アルゴリズムの性能を検証しました 微妙で以前は測定しにくい行動です

結論:

• BAREfootは動物が 痛みを感じる行動を 検出するための正確で自動化された ソリューションを提供します
• このオープンソースのアルゴリズムは 痛みに関する研究と 医薬品の開発を進めるでしょう
• このシステムは,様々な種と実験セットアップに適応し,その適用範囲を広げることができます.