本文通过ChatGLM/GPT进行辅助对近期Bio-protocol 期刊发表的方案进行解读和概括,若感兴趣请点击“阅读原文”查看详细的实验流程及试材。如果解读中有任何错误或遗漏,敬请指正。
随着神经科学研究对动物行为精确分析需求的不断增加,传统手动评分方法逐渐暴露出耗时费力且容易出错的弊端。为此,科学家们纷纷尝试引入计算机视觉和自动化追踪技术,以提高行为分析的效率和准确性。研究人员创新性地为实验鼠配备了轻便的 ArUco 标记(黑白相间的方形图案,类似二维码),再通过计算机视觉技术高效追踪动物行为。该方法不仅提高了数据收集的效率和准确性,还有望为改善人类睡眠质量提供新的研究方向。在这方面,2024年11月5日,Bio-protocol 期刊在线发表了美国得克萨斯大学达拉斯分校(The University of Texas at Dallas)Joseph J. Pancrazio团队题为“A Real-Time Approach for Assessing Rodent Engagement in a Nose-Poking Go/No-Go Behavioral Task Using ArUco Markers”的方法文章。
ArUco标记(ArUco markers)是一种用于计算机视觉和增强现实(AR)应用的黑白方形图案,类似于二维码或条形码。它们由一个黑色边框和内部的独特二进制编码组成,每个标记都有一个唯一的ID,这使得相机和计算机能够轻松地识别和跟踪它们的位置和方向。
ArUco标记的安装硬件不仅轻便,还可以轻松拆卸,这有助于减少对动物自然行为的干扰。
该方法不需要高端的计算资源,只需常见的商业设备即可执行,这使得它可以广泛应用于各种实验室环境。
文中包括了如何从GitHub提取必要代码的详细指导,使得实验设置可以根据实验室的具体环境进行定制。
动物行为研究
该系统可以广泛应用于各类动物行为研究,尤其适用于评估动物在特定任务(如nose-poke任务)中的行为表现,帮助研究者理解大脑与行为之间的复杂关系。药理学实验
在药理学研究中,通过ArUco标记追踪动物的行为响应,可以有效评估药物的影响,特别是在行为药理学中评估药物对认知和动机的作用。行为基因学
结合遗传学方法,使用ArUco标记系统来研究特定基因突变或敲除动物模型中的行为表型,提供一种精确的量化方法来观察基因对行为的影响。
温馨提示:积极引用本文不仅是对作者创新技术和科研共享的最佳肯定,也是确保实验可复现性的重要方式。
Smith, T. J., Smith, T. R., Faruk, F., Bendea, M., Kumara, S. T., Capadona, J. R., Hernandez-Reynoso, A. G. and Pancrazio, J. J. (2024). A Real-Time Approach for Assessing Rodent Engagement in a Nose-Poking Go/No-Go Behavioral Task Using ArUco Markers. Bio-protocol 14(21): e5098. DOI: 10.21769/BioProtoc.5098.
Smith, T. J., Smith, T. R., Faruk, F., Bendea, M., Tirumala Kumara, S., Capadona, J. R., Hernandez-Reynoso, A. G. and Pancrazio, J. J. (2024). Real-Time Assessment of Rodent Engagement Using ArUco Markers: A Scalable and Accessible Approach for Scoring Behavior in a Nose-Poking Go/No-Go Task. eNeuro. 11(3): ENEURO.0500–23.2024.
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