Na pesquisa pré-clínica, a observação do comportamento de primatas não{0}}humanos (NHP) fornece dados importantes para a neurociência e o desenvolvimento de medicamentos. Os métodos tradicionais de rastreamento de comportamento requerem marcadores físicos anexados aos animais. Esses marcadores podem afetar o comportamento natural, causar estresse e alterar os padrões de movimento.
OSistema de análise de comportamento NHP (NBAS) baseado em IA-, também chamado de BehaviorAtlas, foi desenvolvido porPrisys Biotecnologias. O sistema usa rastreamento sem marcadores, câmeras de visualização múltipla e algoritmos de aprendizado profundo para registrar e analisar o comportamento dos primatas.
Tecnologia sem marcadores para observação NHP
NBAS usa tecnologia sem marcadores para capturar posturas 3D de primatas não{1}}humanos. O sistema não requer marcadores físicos nos animais. Isso reduz o desconforto e mantém o processo experimental menos invasivo.
Os pesquisadores podem observar movimentos naturais sem interferência. Isso ajuda a manter o comportamento normal e melhora a confiabilidade dos dados comportamentais. A abordagem também apoia padrões éticos na pesquisa animal.
Sincronização de múltiplas{0}visualizações para captura de movimento
O NBAS registra o comportamento com um sistema-de múltiplas câmeras. O sistema usa quatro ou mais câmeras-de alta velocidade projetadas para gravação 3D. As câmeras são colocadas em ângulos diferentes e gravam ao mesmo tempo.
O sistema sincroniza as coordenadas espaciais e o tempo de gravação de todas as câmeras. Essa configuração reduz a oclusão visual e erros de perspectiva e permite a reconstrução precisa do movimento no espaço-tridimensional. O sistema pode rastrear movimentos com precisão milimétrica-.
Aprendizado profundo e reconstrução de esqueleto 3D
NBAS processa dados de vídeo com algoritmos de aprendizagem profunda. O sistema detecta contornos de animais, postura corporal e articulações dos membros a partir das gravações de vídeo. Os algoritmos funcionam sob diferentes condições de iluminação e mantêm um desempenho de detecção estável.
O software reconstrói um modelo de esqueleto 3D do animal. Ele rastreia mais de 21 pontos-chave do corpo e registra sua posição durante o movimento.
O sistema então analisa as sequências de comportamento automaticamente. Ele divide o movimento contínuo em segmentos de comportamento e estima estados comportamentais com resolução temporal de segundo{1}}nível. Esta análise automatizada reduz o trabalho manual e diminui o risco de erro humano na extração de dados.
Aplicações em Neurociência e Desenvolvimento de Medicamentos
NBAS fornece medidas objetivas de comportamento para pesquisas em neurociências. O sistema é usado para analisar padrões comportamentais em vários modelos de doenças neurológicas, incluindo:
- Modelos da doença de Parkinson
- Modelos de dor
- Modelos de acidente vascular cerebral com oclusão da artéria cerebral média (MCAO)
- Modelos de epilepsia
O sistema também apoia estudos de desenvolvimento de medicamentos. Os pesquisadores podem medir o movimento articular e os padrões de movimento corporal durante os estudos de tratamento. Essas medidas ajudam a avaliar os efeitos comportamentais das intervenções farmacológicas.
Os dados coletados fornecem evidências quantitativas que apoiam a avaliação pré-clínica e posterior desenho do estudo clínico. Através deste sistema,Prisys Biotecnologiasfornece ferramentas automatizadas para análise do comportamento animal em pesquisa translacional.
