AI{0}}기반 NHP BehaviorAtlas® 시스템: 중개 연구를 위한 고해상도{1}}3D 행동 분석
인간이 아닌 영장류(NHP)의 행동을 정밀성, 일관성, 번역 관련성으로 정량화하는 것은 -임상 전 신경과학, 면역학, 약물 안전성 연구에서 가장 지속적인 과제 중 하나입니다. 기존의 행동 평가는 수동 관찰이나 마커{2}}기반 모션 캡처 시스템-접근 방식에 크게 의존하여 종종 주관성, 스트레스가 많은 처리 및 제한된 데이터 깊이를 도입합니다.
프리시스 바이오텍의AI-기반 NHP BehaviorAtlas® 시스템주관적인 설명에서 객관적이고 자동화된 고차원{0}}행동 정량화로의 근본적인 변화를 나타냅니다. 고급 컴퓨터 비전, 다중-뷰 3D 모션 캡처 및 딥 러닝 알고리즘을 기반으로 하는 이 시스템은 광범위한 질병 모델 및 약리학 연구에 대해 정확하고 마커가 없으며 스트레스가 없는{4}} 행동 분석을 가능하게 합니다.
정량적 NHP 행동 과학을 위한 차세대-세대 플랫폼
1. 마커리스, 스트레스-무료 데이터 수집
기존의 동작 분석 시스템에는 동물의 몸에 반사 마커가 부착되어 있어야 하는데, 이로 인해 자연스러운 행동이 바뀌고 데이터 유효성이 손상될 수 있습니다.
BehaviorAtlas® 시스템은완전 마커리스 디자인, 동기화된 다중{0}}비디오 스트림에서 직접 해부학적 핵심 지점을 식별하고 추적합니다. 이를 통해 동물 취급을 최소화하고 복지 규정 준수를 강화하며 관찰된 행동이 실제 생리적, 감정적 상태를 반영하도록 보장합니다.
2. 밀리미터 정밀도의 다중-뷰 3D 모션 캡처
장착4개 이상의 고속-고해상도 카메라, 시스템은 탁월한 정확도로 NHP의 3D 골격 모델을 재구성합니다.
- 위에21가지 해부학적 핵심 포인트3D로 추적됨
- 움직임과 자세 추정에서 밀리미터-수준의 정밀도
- 등반 구조 및 풍부한 케이지를 포함한 복잡한 환경에서 강력한 성능
이 기능은 단일-뷰 또는 2D 시스템의 한계를 극복하여 움직임 역학, 관절 운동학 및 보행 특성에 대한 포괄적인 정량화를 제공합니다.
3. 딥러닝 기반 행동 분류
움직임 추적 외에도 시스템은 다음을 결합하여 행동 시퀀스를 해석합니다.
- 감독되지 않은 행동 세분화
- 두 번째-수준 해상도를 사용한 시계열 분석
- 14개 이상의 핵심 행동 자동 인식걷기, 오르기, 앉기, 몸단장하기, 긁기, 매달기, 탐색 활동 등을 포함합니다.
출력 형식은 다음과 같습니다.
- 에토그램
- 궤적 지도 및 히트맵
- 정량적 행동 종점효능 및 안전성 약리학
이는 NHP 행동 연구를 질적 관찰에서 재현 가능한 과학적 측정으로 전환합니다.
전임상 R&D를 위해 설계된 다목적 분석 모듈
1. 무료-동작 모듈 - 자연주의적 행동 평가
CNS 질환, 정신 질환, 장기-모니터링 및 안전 약리학에 이상적입니다.
응용 분야는 다음과 같습니다.
- 파킨슨병운동 결핍
- 헌팅턴병 과다운동증
- 불안- 및 우울증-관련 행동
- 약물-유발 중추신경계 효과(진정, 환각-유사 반응)
2. 런닝머신 보행 분석 모듈 -고-정밀 운동학 프로파일링
다음과 같은 매개변수를 사용하여 보행 정량화를 활성화합니다.
- 계단 길이 및 너비
- 유각/입각 단계 기간
- 대칭 지수
- 관절 각도 궤적
널리 적용되는 분야:
- 류마티스 관절염(RA) 모델
- 통증 및 운동 장애 연구
- 신경 재생 및 기능 회복 평가
3. 기하학적 형태학 모듈 - 얼굴 표정 및 통증 표시기
AI{0}}기반 얼굴 동작 단위(AU) 감지를 사용하여 시스템은 다음과 관련된 미묘한 얼굴 변화를 수량화합니다.
- 통증 인식
- 감정 상태
- 사회적 상호작용 반응
이 모듈은 진통제, CNS{0}}활성 화합물 및 행동 독성학 연구에 대한 객관적인 측정항목을 제공합니다.
치료 영역 전반에 걸친 광범위한 적용
신경과학 및 CNS 장애
파킨슨병 : 운동완서, 떨림, 자세, 보행
알츠하이머병: 탐색 감소, 활동 변화
뇌졸중/MCAO: 운동 조정 및 회복
간질: 자동화, 정지 에피소드
통증 및 감각 연구
IL-31 소양증 모델: 스크래치 횟수 및 지속 시간
만성 통증(PSNL): 매달린 행동, 이동성 감소
포르말린 테스트: 이상성 침해 행동 특성화
면역학 및 염증
RA 모델: 운동 능력 저하 및 기능 회복
종방향 염증 연구
약물 효능 및 안전성 평가
PK/PD 정렬을 위한 객관적인 행동 종점
약물-유도 CNS 효과의 자동 정량화
환각적인 복합 행동 시그니처의 시각화
기존 행동 평가 방법에 비해 장점
| 특징 | 수동/마커-기반 시스템 | Prisys AI NHP BehaviorAtlas® 시스템 |
|---|---|---|
| 정확성 | 낮음~보통 | 높은; 밀리미터-수준의 3D 정밀도 |
| 객관성 | 관찰자-종속 | 완전 자동화, 편견 없음 |
| 동물 스트레스 | 마커 부착 필요 | 마커가 없고 스트레스가 적음- |
| 처리량 | 노동집약적- | 처리량이 높은-자동 분석 |
| 데이터 깊이 | 제한된 엔드포인트 | 풍부한 운동학 및 행동 데이터 세트 |
| 번역가치 | 변하기 쉬운 | 높은; 재현 가능하고 정량화 가능한 측정항목 |
NHP 행동을 정량적이고 임상적으로 관련된 데이터로 변환
NHP BehaviorAtlas® 시스템은 행동 과학을 성숙한 분석 분야로 끌어올려 미묘한 표현형을 포착하고, 치료 효과를 조기에 감지하고, 행동을 이미징, PK/PD, 바이오마커 데이터세트와 통합하여 심층적인 기계적 통찰력을 얻을 수 있는 성숙한 분석 분야로 발전시켰습니다.
객관적이고 확장 가능한 고해상도 행동 분석을 통해 Prisys Biotech은 연구자들이 약물 발견을 가속화하고 CNS, 통증, 염증 및 안전성 평가 프로그램 전반에 걸쳐 중개 예측 가능성을 향상시킬 수 있도록 지원합니다.
협업 기회를 탐색하거나 특정 사례 연구를 요청하려면 Prisys 기술 팀에 문의하세요.
