Система отслеживания движений животных TrackMaze 

Система TrackMaze от G-Cell поддерживает автоматизацию и количественную оценку практически всех экспериментов, включая эксперименты в открытом поле, распознавание новых объектов, водный лабиринт Морриса, приподнятый крестообразный лабиринт, лабиринт O/T/Y и восьмилучевой лабиринт.

Благодаря извлечению траекторий движения животных с помощью глубокого обучения, результаты становятся более реалистичными, надежными и объективными. Система TrackMaze применима в научных исследованиях и компьютерном обучении в различных дисциплинах, включая разработку/скрининг/оценку новых лекарств, фармакологию, токсикологию, профилактическую медицину, нейробиологию, психологию животных и поведенческую биологию. Это классический инструмент для проведения поведенческих исследований, особенно в области тревожности и депрессии.

Принцип распознавания, основанный на технологии глубокого обучения

TrackMaze использует алгоритмы визуального распознавания и оценки позы на основе глубокого обучения, охватывающие различных животных и экспериментальные парадигмы (открытые поля, лабиринты O/T/Y, лабиринты с приподнятыми крестами и т. д.). Пользователям не нужно вручную аннотировать, обучать модели или корректировать алгоритмы; им достаточно импортировать экспериментальные видео для автоматического обнаружения животных, распознавания позы, извлечения траектории и количественного анализа поведения.

Технология распознавания

В отличие от традиционных алгоритмов, основанных на пороговых значениях или вычитании фона, модели глубокого обучения могут автоматически изучать характеристики внешнего вида и движения животных и обладают высокой устойчивостью к изменениям цвета шерсти, освещения и фона, обеспечивая объективность, согласованность и научную достоверность результатов.

Модульная конструкция системы

Система TrackMaze имеет модульную архитектуру, ядро ​​которой состоит из двух основных частей: «базового модуля» и «модуля расширения». Эта структура обеспечивает системе высокую универсальность и адаптивность, а также позволяет гибко расширять ее в соответствии с различными исследовательскими потребностями, обеспечивая полный охват от базовых экспериментов до продвинутого анализа поведения.

Функциональность базовых модулей

• Включает 14 специализированных экспериментальных модулей и 1 общий модуль.
• Общий модуль поддерживает практически все типы экспериментов в открытом поле и лабиринтах.
• Выбор соответствующего экспериментального модуля автоматически выводит конкретные экспериментальные параметры и результаты анализа, не требуя дополнительных плагинов.
• Модуль многозонного наблюдения: позволяет одновременно отслеживать до 64 зон наблюдения без дополнительных плагинов.
• Любой модуль можно приобрести отдельно или развернуть как полную систему для удовлетворения потребностей различных лабораторий.

Точная идентификация поведения

• Многоракурсная съемка.
• Основанная на технологии глубокого обучения, она выполняет распознавание поз и классификацию поведения.
• Она может идентифицировать такие виды поведения, как груминг, обнюхивание, поиск пищи, прыжки, сон, царапание, стояние и потягивание.
• Поддерживает пользовательские модели поведения.

Анализ моделей социального взаимодействия

• Частота и продолжительность поведения: анализ временных характеристик социальной активности животных.
• Анализ состояний движения животных: идентификация и анализ состояний движения животных, таких как неподвижность, ходьба и бег, на основе данных о траектории движения и позе.
• Расчет скорости и расстояния движения: измерение расстояния между ключевыми точками двух животных для анализа пространственных характеристик социального взаимодействия.
• Анализ множественных социальных поведенческих реакций: следование, обнюхивание головы, обнюхивание тела, совместная ходьба/отдых/стояние, самостоятельная ходьба/отдых/стояние и т. д.

Возможности системы TrackMaze

Поддерживает расширенные возможности взаимодействия с внешними устройствами, получая команды управления от электрофизиологических, оптогенетических или внешних устройств стимуляции через входные/выходные порты.

Пользователи могут настраивать экспериментальные сценарии для вывода управляющих сигналов в заданное время или при заданных условиях, например, включение света или звука для запуска или завершения эксперимента.

Обучение пользовательских моделей

Поддерживает обучение моделей распознавания, определяемое пользователем, включая создание моделей распознавания новых видов; позволяет настраивать аннотацию ключевых точек тела животных и обучающие сети, а также поддерживает последующие итеративные обновления модели распознавания.