Il comportamento animale è fondamentale per comprendere il funzionamento del cervello e i processi neurali. Misurare il comportamento animale consente ai ricercatori di valutare gli effetti terapeutici e avversi dei farmaci. Tuttavia, valutare manualmente le sfumature del comportamento animale è dispendioso in termini di tempo e soggetto a errori umani. Per questo motivo, gli scienziati dell’Università del Michigan hanno sviluppato un software open source chiamato LabGym, che si basa sull’intelligenza artificiale e automatizza l’analisi del comportamento animale in diversi sistemi modello.
Il software LabGym è stato progettato per pensare come uno scienziato e replicare il processo cognitivo umano. I ricercatori possono inserire esempi del comportamento che vogliono analizzare e insegnare al software cosa dovrebbe contare. Il programma utilizza quindi il deep learning per migliorare la sua capacità di riconoscere e quantificare il comportamento. LabGym è stato testato su animali modello come i moscerini della frutta, per comprendere i meccanismi coinvolti nello sviluppo e nella funzione del sistema nervoso degli esseri umani.
LabGym sfrutta una combinazione di dati video e “immagine modello” per ottenere flessibilità cognitiva e affidabilità. I dati delle serie temporali, ottenuti tramite registrazioni video, possono essere difficili da analizzare per i programmi di intelligenza artificiale. Per addestrare LabGym a identificare meglio i comportamenti, i ricercatori hanno generato immagini che descrivono il modello del movimento dell’animale unendo i contorni della posizione dell’animale in diversi punti temporali. La combinazione dei dati video con le immagini del modello ha aumentato la precisione del programma nel riconoscere i diversi comportamenti.
Il software LabGym è progettato per tenere traccia di più animali contemporaneamente, ignorando informazioni di base irrilevanti e considerando sia il movimento complessivo dell’animale che i cambiamenti di posizione nello spazio e nel tempo. LabGym è anche in grado di fornire un’immagine fissa che aumenta la precisione del riconoscimento dei tipi di comportamento.
LabGym non si basa su definizioni preimpostate di un comportamento, ma è flessibile e adattabile alle specifiche esigenze dei ricercatori. Ciò significa che i biologi che non hanno esperienza nella programmazione possono utilizzare il software in modo intuitivo e semplice. Inoltre, il software è open source e gratuito, il che significa che i ricercatori di tutto il mondo possono utilizzarlo per analizzare il comportamento animale.
LabGym potrebbe essere un vantaggio per gli scienziati della vita in tutto lo spettro della scienza di base e dello sviluppo di farmaci. La pubblicazione dei risultati dell’articolo “LabGym: quantificazione dei comportamenti animali definiti dall’utente utilizzando la valutazione olistica sono sempre alla ricerca di nuovi modi per automatizzare e semplificare il processo di analisi del comportamento animale. L’obiettivo finale è quello di comprendere meglio la funzione del cervello e di sviluppare nuovi trattamenti per le malattie umane.
Il software open source LabGym sviluppato dagli scienziati dell’Università del Michigan rappresenta un importante passo avanti nel campo dell’analisi del comportamento animale. Grazie alla sua flessibilità, affidabilità e facilità d’uso, LabGym potrebbe essere un vantaggio per gli scienziati della vita in tutto lo spettro della scienza di base e dello sviluppo di farmaci.
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“Artificial Intelligence Takes a Stab at Analyzing Animal Behavior“
Foto di PublicDomainPictures da Pixabay
