تقييم التجريبية من الفأر المؤانسة باستخدام الآلي صورة نهج المعالجة

العام من هذه التجارب السلوكية المقترنة بالتحليل التلقائي هو تحديد قابلية الفئران للتواصل الاجتماعي بطريقة فعالة من حيث الوقت. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الفحص السريع للأدوية لزيادة التواصل الاجتماعي في نماذج الفئران التي تم التحقق من صحتها لاضطرابات طيف التوحد. الميزة الرئيسية لإدخال التحليل الآلي هي أنه يسرع العملية ويجعل الفحص أكثر كفاءة.

نشأت الحاجة إلى طريقة آلية لتقييم السلوك الاجتماعي للفأر لأن الفحص البصري في الوقت الفعلي لجرعة واحدة من مركب مرشح يستغرق أكثر من 50 ساعة. في وقت لاحق من الفيديو ، ستعرض طالبة الدراسات العليا Frency Varghese التحليل الآلي. ابدأ بإعداد القفص ذو الجدران السوداء المكون من ثلاث حجرات.

بالنسبة للجلسة الأولى ، ضع كوبا سلكيا مقلوبا فارغا في كل حجرة طرفية من القفص. الآن قم بإعداد كاميرا الفيديو لعرض القفص من الأعلى. يجب رؤية جميع المقصورات الثلاثة بدقة لا تقل عن 720 × 480 بكسل.

ثم قم بإضاءة القفص بإضاءة متوهجة غير مباشرة بحيث لا يزيد حجم القفص الداخلي ، عند قياسه من الأرض ، عن 3.5 لوكس. قم أيضا بتوفير ضوء الأشعة تحت الحمراء لإضاءة القفص بمستوى يمكن للكاميرا اكتشافه. التقط صورة أحادية الإطار للقفص الفارغ للرجوع إليها.

بالنسبة للجلسة الأولى ، ضع فأرة الاختبار في القفص. ثم لوضع التحليل الآلي للفيديو في قائمة الانتظار ، قم بتلويح يده فوق القفص مرة واحدة فقط. دع الماوس يستكشف قفص الاختبار لمدة 10 دقائق.

ثم أعده إلى قفص منزله. في الجلسة الثانية ، ضع فأر التحفيز تحت أحد الكوبين المقلوبين. حدد الكوب بطريقة الموازنة.

في البرنامج ، حدد الكوب الذي تم وضع ماوس التحفيز تحته. بالنسبة لاصطلاحات التسمية ، فإن الكوب الذي يحتوي على الفأر المغلق هو الكوب الاجتماعي بينما الكوب الآخر هو الكوب غير الاجتماعي. تم تسمية المقصورات بطريقة مماثلة.

ضع في قائمة الانتظار في بداية الجلسة الثانية بموجة يدوية مثل الجلسة الأولى. في نهاية الجلسة الثانية ، قم بإزالة الأكواب المقلوبة لتحرير الماوس الثاني. استخدم موجة يد أخرى للإشارة إلى بداية الجلسة الثالثة ودع الفأرين يتفاعلان في قفص الاختبار لمدة 10 دقائق.

بعد 10 دقائق ، أعد كلا الفئران إلى أقفاص منزلهما. يشرح هذا القسم كيفية معالجة الأفلام باستخدام واجهة المستخدم. ومع ذلك ، من الممكن أيضا إجراء تحليل سريع لوضع الدفعات دون إدخال المستخدم.

ابدأ بتحميل الفيلم باستخدام الزر تحميل. ثم حدد تكوين القفص. يحدد برنامج التحليل حدود القفص والمقصورات والأكواب.

حدد أحد التكوينات الأربعة المعدة مسبقا أو اضبط الإحداثيات يدويا. الآن لكل إطار من الفيلم ، قم بتنفيذ خطوات المعالجة التالية. قم أولا بتحويل الإطارات إلى تدرج الرمادي.

ثانيا ، اطرح الإطار المرجعي بتدرج الرمادي الذي تم إجراؤه أثناء الاستعدادات ، وبالتالي تصفير قيم البكسل في كل مكان باستثناء موضع الماوس. ثالثا ، قم بثنائية الإطارات عن طريق تعيين جميع وحدات البكسل فوق سطوع العتبة إلى الأبيض وجعل جميع الإطارات الأخرى سوداء. اضبط هذا الإعداد ليتناسب مع ظروف الإضاءة.

الآن قم بإزالة الذيل من الصور باستخدام وظيفة Erode / Dilate. أولا تآكل الصورة الثنائية ثلاث مرات. ثم قم بتوسيع الإطار ست مرات.

ثم تآكل الإطارات ثلاث مرات أخرى. قد يتطلب ذلك تعديلا إذا تم استخدام دقة بكسل مختلفة. يمكن التعرف بسهولة على موجات اليد على أنها قفزات هائلة في حجم وحدات البكسل البيضاء.

يسمح هذا بالكشف التلقائي عن بدء الجلسة وترتيب الجلسة. خلال كل جلسة ، اكتشف أكبر مكون من وحدات البكسل البيضاء باستخدام الأمر L / Comp. هذا يزيل وحدات البكسل التي لا تنتمي إلى الماوس.

ثم استخدم وظيفة Find Ends لتحديد أبعد بكسل داخل أكبر مكون من وحدات البكسل البيضاء. هذه هي الأنف والذيل. يحدد البرنامج مركز الثقل أو COG لكائن البكسل الأبيض ويحسب اتجاه حركته من إطار إلى آخر.

بالنسبة للجلسات التي تحتوي على فأرين ، يجب تتبع كائنين. حدد أكبر كائنات بكسل بيضاء وقم بتوجيههما باستخدام نفس مجموعة الأوامر. يقوم البرنامج تلقائيا بفحص COGs من إطار إلى آخر.

إذا تغير حجم أي من الكائنين بأكثر من 20٪ أو تحرك COG أبعد من الممكن للماوس ، زيادة عتبة الثنائية تلقائيا حتى يتم استيفاء هذه المعايير. يقوم البرنامج تلقائيا بفحص مراكز الثقل من إطار إلى آخر. إذا تغير حجم أي من الكائنين بأكثر من 20٪ أو تحرك مركز ثقل إلى أبعد من الممكن للماوس ، ضبط عتبة الثنائية تلقائيا حتى يتم استيفاء هذه المعايير.

يتم اكتشاف التفاعلات تلقائيا عندما تكون الكائنات في حدود سنتيمترين. يتم تشغيل هذه المقاطع لإدخال المستخدم. لكل جزء قم بتسمية منظور فأرة الاختبار على أنه إما تجنب اجتماعي أو نهج اجتماعي أو لا.

للتحقق من التحليل التلقائي ، قم بتحميل الفيلم باستخدام الزر تحميل. ثم انقر فوق بدء الجلسة 1 لعرض الإطار الأول لتلك الجلسة. استخدم الأمر تشغيل/إيقاف للتحكم في التشغيل.

تظهر الأفلام المعالجة كل فأرة بدائرة لونية مختلفة في رؤوسهم وذيولهم. كما يتم عرض مقاييس التواصل الاجتماعي على الشاشة وتحديثها أثناء التشغيل. تصحيح أي أخطاء تمت مواجهتها في التحليل الآلي.

الخطأ الأكثر شيوعا هو قلب ذيل الرأس الذي يمكن إصلاحه باستخدام أداة على الواجهة. يحدث هذا في حوالي 20٪ من مقاطع الفيديو. في الحالات النادرة لخطأ أكثر تعقيدا ، يمكن حلها عادة عن طريق الإشارة يدويا إلى موقع أنف الماوس عبر سلسلة معينة من إطارات الفيديو.

بمجرد التحقق من ذلك، قم بتصدير بيانات التواصل الاجتماعي بتنسيق جدول بيانات باستخدام وظيفة التصدير. لتصدير البيانات من أفلام متعددة كجدول بيانات واحد ، يجب تجميع الأفلام في مجلد واحد وتقوم وظيفة تجميع البيانات بالعملية. في الجلسة الأولى ، تم تتبع فأر اختبار BALB / c البالغ من العمر أربعة أسابيع وهو يتحرك بين المقصورات 59 مرة على مدار 10 دقائق.

يعتبر الوقت الذي يقضيه في كل حجرة خط أساس لتفضيل المقصورة بدون حافز اجتماعي. في الجلسة الثانية ، تم تقديم كوب اجتماعي وغير اجتماعي مع فأر ICR مخفي يبلغ من العمر أربعة أسابيع. كان هناك تحيز واضح تجاه قضاء الوقت في المقصورة الاجتماعية.

على وجه التحديد ، أمضى الفأر وقتا أطول مع الكأس الاجتماعية أكثر من الكوب غير الاجتماعي. في الجلسة الثالثة ، تم رفع الأكواب وسمح للفئران بالتفاعل. في المجموع ، تم إجراء 35 نهجا اجتماعيا على مدار 10 دقائق.

بعد تطويرها ، تسهل هذه التقنية فحصا أسرع للأدوية الواعدة لتحسين مجال الأعراض الأساسية لضعف التواصل الاجتماعي في نماذج الفئران التي تم التحقق من صحتها لاضطرابات طيف التوحد. يمكن تكييف المعالجة الآلية مع تصميمات وأنواع الأقفاص المختلفة. يمكن تقييم أي سلوك ذي أهمية طالما يمكن تطوير خوارزمية لاكتشافه بشكل موثوق.