老鼠行为自动识别是如何发展起来的

如果你对神经行为研究有所了解，你就会知道速度和移动距离等变量在很多动物行为实验中都是重要的参数。虽然这些很难用肉眼测量，但视频跟踪软件在自动测量方面做得很好。

老鼠行为自动识别是如何发展起来的

更具体的行为，如养育和修饰，在这些实验中也很重要。传统上，他们是通过训练有素的眼睛进行评估的，但手动评分既耗时又昂贵。这一过程的自动化将带来一些好处，但为其开发软件似乎很困难。直到现在，作为EthoVision XT 10有一个新的软件模块自动识别老鼠的行为。我与该软件的开发人员之一埃尔斯贝斯·范·达姆(Elsbeth van Dam, MA)讨论了开发这种令人兴奋的新技术的过程。

为什么要使用自动行为识别?

虽然速度等变量在没有软件的情况下很难测量，但特定的行为，如养育，相对容易识别，至少通过训练有素的人眼。那么，为什么我们需要软件来为我们做这些工作呢?范·达姆解释说:“主观性是人类观察所固有的，在长时间观察中注意力不集中也是如此。自动化的行为识别使得进行长期的实验并得到可靠的结果成为可能。反过来，长期观察使监测自然行为(例如在家庭笼子环境中)变得更加可行。它还允许更高的吞吐量。”

创建行为识别软件

所以开发这个软件有很多原因，但它不是一夜之间完成的。在Noldus，一切都始于1993年的Eureka研究项目，之后又有了更多的项目。Van Dam自己在2007年参与进来，并开始了大量的文献研究。“自动行为识别的第一次尝试得出的结论是，文献中描述的方法不适合。所以,一起公关系统设计，我们设计了一种新技术。接下来，我们了解到我们需要更多的数据。”这就是他们所做的——和合作伙伴一起收集更多的数据詹森研发．

2010年，自动行为识别软件的第一个研究版本准备进行beta测试。和Delta Phenomics一起Biometris(瓦赫宁根大学和研究中心)对结果进行了验证，验证研究发表在神经科学方法杂志上今年。最后，最近与EthoVision XT包的集成使得每个人都可以使用该软件。

挑战

我问范·达姆这个项目对她来说最大的挑战是什么。她告诉我:“这些文献给了我很多关于行为识别的宝贵想法，主要是关于人类的。但最大的问题是，这些想法不是通用的，不是健壮的，也不是快速的。因为我在文献中找不到任何适用于啮齿类动物的红外照明，我必须找到新的特征，适用于行为识别。

这是一个很大的问题:为什么人类似乎很容易识别这些行为，但自动识别它们就那么困难吗?我还发现，许多人类观察者认为这些行为是明确定义的，他们很容易区分，但观察者之间对这些行为的解释有很大的差异。甚至在同一观察者重复的观察之间。”

前方有什么

目前，大鼠行为识别软件是EthoVision XT 10的一个新模块。顾名思义，它适合老鼠。在不久的将来，Van Dam希望能够将这个软件也应用到老鼠身上。她还致力于增加更多的行为，特别是社会行为。目前，老鼠被识别的行为包括:进食、饮水、行走、休息、跳跃、抽搐、梳理毛发、嗅闻、有支持的抚养和无支持的抚养。

她强调定制软件已经成为可能。“如果有人想要自动识别另外一个行为，一个不在已经包含的十种行为列表中的行为，那么我们可以为这个客户定制软件。看看我们还能识别出哪些其他行为，这将是令人兴奋的!”

---

---

阅读更多

在这篇博文中提到的验证研究是:

大坝,大肠范;哈斯特，J.E.范德尔;Braak C.J.F. ter;Tegelenbosch R.A.J.;Spruijt B.M.;Noldus L.P.J.J.(2013)。一个N自动识别系统的各种特定的老鼠行为。神经科学方法杂志，218 (2), 214 - 224。

老鼠行为识别现在是一个软件模块EthoVision XT视频跟踪软件。