Vrednotiti obnašanje

Ameriška raziskovalna skupina z Univerze v Míchiganu je ustvarila odprtokodno spletno orodje za celostno spremljanje obnašanja laboratorijskih živali. Program je poimenovala LabGym, njegovo delovanje, uporabnost in nekatere omejitve pa opisala v reviji Cell Reports Methods.

Znanost / Frequenza della scienza

Poskusi na živalih od A do Ž

Kaj vse moramo navesti v vlogi za prijavo poskusa na živali?

Dora Adamič

 / 5. 3. 2023

Poskusi na laboratorijskih živalih so nepogrešljiv del znanstvenega sveta. Med drugim nam omogočajo raziskovanje vpliva različnih dejavnikov, na primer novih farmakoloških sredstev, na njihovo vedênje. A pri identifikaciji vedênja ter oceni njegove intenzivnosti in trajanja se razmeroma pogosto dogajajo subjektivne napake. Prav tako je delo zamudno, zato si raziskovalci in raziskovalke že dolgo prizadevajo, da bi ga z računalniško pomočjo avtomatizirali. 

Poznamo veliko programov, ki omogočajo spremljanje živalskega obnašanja, a so večinoma narejeni za sledenje zelo specifičnih  vedênj, na primer sledenje hitrosti gibanja. Zaradi usmerjenosti v prepoznavanje določenih vedênj takšni programi pogosto zapostavijo lastnosti, ki jih ljudje prepoznamo kot relevantne. Raziskovalec ali raziskovalka med opazovanjem živali upošteva splošni vzorec obnašanja ter lahko sledi več živalim in odnosom med njimi. Čeprav je torej človekovo opazovanje vedênja živali podvrženo napakam, ima prednost pred do zdaj razvitimi programskimi orodji. Človeško zaznavo namreč zaznamujeta splošnost in celostno prepoznavanje vzorcev. Po zgledu človeškega opazovalca je ameriška raziskovalna skupina zasnovala program LabGym. 

Program LabGym deluje na osnovi globoke nevronske mreže, ki jo moramo najprej naučiti prepoznavati živalsko vedênje. Prepoznavanja se uči na podlagi več posnetkov, ki prikazujejo različne oblike obnašanja. Program iz posnetka odstrani ozadje in sledi različnemu vedênju živali. Med učenjem prepoznava razlike med vzorci obnašanja, svoje izsledke pa poda v obliki kratkih posnetkov. Tem uporabnik določi vrsto vedênja. Uporabnikova povratna informacija v fazi učenja služi kot vodilo za nadaljnje vrednotenje posnetkov. Naučeni nevronski mreži lahko nato podamo eksperimentalne posnetke. Program pa nam vrne podatke o trajanju, intenziteti in vrsti vedênja različnih testiranih živali.

Znanost / Znanstveni britoff

Bele miške, pijane miške

Pomanjkanje hormona FGF21 v miših povzroči dolgotrajnejšo vinjenost.

Dora Adamič

 / 10. 3. 2023

Raziskovalna skupina sicer v članku navaja tudi nekatere omejitve programa LabGym. Program so do zdaj uspešno uporabili samo pri opazovanju vinskih mušic, miši in podgan. Prav tako za svoje delovanje potrebuje statično ozadje, kar ga omejuje v primerih, ko se pri poskusih ozadje spreminja. Za zdaj slabo razloči med okončinami in telesom in ni optimiziran za preučevanje socialnih stikov živali. Vendar avtorji in avtorice članka ostajajo optimistični in verjamejo, da bo program zaradi svojega uporabniku prijaznega značaja koristen. Poleg tega pričakujejo nadgradnje s strani znanstvene skupnosti, saj je programska koda prosto dostopna. Ob koncu aprila naj bi že izšla različica 2.0.

Znanstveni BritOFF je pripravil vajenec Andraž.

Slika