大小鼠強(qiáng)迫游泳分析系統(tǒng)對(duì)“攀爬”和“游泳”行為的區(qū)分能力？

大小鼠強(qiáng)迫游泳分析系統(tǒng)對(duì)"攀爬"和"游泳"行為的區(qū)分能力分析

系統(tǒng)工作原理與行為分類標(biāo)準(zhǔn)

強(qiáng)迫游泳視頻分析系統(tǒng)是通過AI賦能深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，結(jié)合云計(jì)算技術(shù)，能夠快速追蹤并分析動(dòng)物的目標(biāo)行為。其核心技術(shù)包括數(shù)據(jù)庫(kù)、算法庫(kù)、醫(yī)學(xué)指標(biāo)庫(kù)等多個(gè)方面，這些技術(shù)共同構(gòu)成了全自動(dòng)化、智能化、高通量的動(dòng)物精細(xì)行為智能檢測(cè)平臺(tái)。通過視頻追蹤與無(wú)線傳感技術(shù)的結(jié)合，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生物模式動(dòng)物精細(xì)行為的檢測(cè)，包括各種運(yùn)動(dòng)類、時(shí)間類等基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)指標(biāo)的捕獲和分析。

系統(tǒng)將動(dòng)物行為分為三類主要狀態(tài)：

漂浮狀態(tài)(不動(dòng)狀態(tài))：動(dòng)物放棄主動(dòng)掙扎，僅維持頭部浮出水面的被動(dòng)漂浮

游泳狀態(tài)：動(dòng)物表現(xiàn)出規(guī)律且流暢的游泳動(dòng)作，代表試圖逃離環(huán)境的積極行為

攀爬/掙扎狀態(tài)：動(dòng)物嘗試通過四肢伸出水面并沿容器壁向上爬行來(lái)逃脫

攀爬與游泳行為的區(qū)分方法

行為特征差異

游泳行為特征：

表現(xiàn)為規(guī)律流暢的游泳動(dòng)作

代表動(dòng)物試圖逃離或應(yīng)對(duì)所處環(huán)境的積極反應(yīng)

抑郁狀態(tài)動(dòng)物游泳行為會(huì)減少，積極游泳時(shí)間較短

攀爬行為特征：

表現(xiàn)為四肢伸出水面并沿容器壁向上爬行

持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)通常被視為動(dòng)物更加積極嘗試逃離的表現(xiàn)

與抑郁狀態(tài)的嚴(yán)重程度相關(guān)聯(lián)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段

視頻分析系統(tǒng)：

采用120幀/秒攝像機(jī)記錄行為

配置背光板系統(tǒng)減少水珠干擾

使用透明圓柱形泳池便于觀察

行為識(shí)別算法：

SuperFst強(qiáng)迫游泳分析軟件自動(dòng)分類行為

通過運(yùn)動(dòng)模式分析區(qū)分游泳和攀爬動(dòng)作

能夠區(qū)分SSRIs(增加游泳)和三環(huán)類抗抑郁藥(增加攀爬)的不同作用

實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置：

小鼠測(cè)試通常持續(xù)6分鐘，記錄后4分鐘的行為

大鼠測(cè)試通常持續(xù)兩天，第一天15分鐘預(yù)游，第二天5分鐘測(cè)試

水溫控制在23-25℃，水深根據(jù)動(dòng)物體重調(diào)整

系統(tǒng)驗(yàn)證與應(yīng)用價(jià)值

行為識(shí)別準(zhǔn)確性

抗抑郁藥品響應(yīng)：

選擇性血清素再攝取抑制劑可增加游泳行為

三環(huán)類抗抑郁藥可增加攀爬行為

精神興奮藥可增加所有運(yùn)動(dòng)行為

抑郁狀態(tài)評(píng)估：

抑郁狀態(tài)動(dòng)物游泳行為減少

不動(dòng)時(shí)間增加與抑郁程度正相關(guān)

實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

環(huán)境控制：

水溫應(yīng)穩(wěn)定在23-25℃

水深應(yīng)使動(dòng)物尾巴與測(cè)試箱底面保持距離

多只動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)用不透明擋板隔開

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

大鼠實(shí)驗(yàn)前1天需進(jìn)行預(yù)游

小鼠實(shí)驗(yàn)當(dāng)天直接進(jìn)行測(cè)試

記錄時(shí)間需標(biāo)準(zhǔn)化(小鼠后4分鐘，大鼠5分鐘)

數(shù)據(jù)分析：

采用不動(dòng)時(shí)間、游泳時(shí)間及攀爬時(shí)間作為評(píng)價(jià)指標(biāo)

比較不同組別間行為參數(shù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異

結(jié)合藥作用機(jī)制分析行為變化

大小鼠強(qiáng)迫游泳分析系統(tǒng)通過高精度視頻分析和智能算法，能夠準(zhǔn)確區(qū)分攀爬和游泳行為，為抑郁研究和抗抑郁藥品評(píng)估提供了可靠的技術(shù)支持。系統(tǒng)的區(qū)分能力已在大量研究中得到驗(yàn)證，是神經(jīng)精神藥理學(xué)研究的重要工具。