Il-valutazzjoni ta' l-imġieba hija waħda mill-punti ta' tmiem funzjonali l-aktar informattivi fir-riċerka mhux-primati umani (NHP). Fl-iżvilupp tad-droga fin-newroxjenza u s-sistema nervuża ċentrali (CNS), il-bidliet fil-moviment, il-qagħda, il-lokomozzjoni u l-imġieba spontanja ħafna drabi jipprovdu indikaturi aktar kmieni u klinikament rilevanti tal-progressjoni tal-marda jew ir-rispons terapewtiku minn kejl bijokimiku konvenzjonali waħdu.
Hekk kif l-istudji translazzjonali jiffokaw dejjem aktar fuq disturbi newroloġiċi, mard medjat-immuni, uġigħ kroniku, u terapiji tal-ġeni, ir-riċerkaturi jeħtieġu endpoints tal-imġieba li huma oġġettivi, riproduċibbli, u sensittivi biżżejjed biex jiskopru bidliet funzjonali sottili. Metodi ta' skor tradizzjonali bbażati fuq l-osservazzjoni-, madankollu, ħafna drabi jiddependu fuq valutazzjonijiet manwali jew sistemi ta' traċċar ibbażati fuq markaturi-li jintroduċu varjabbiltà, jillimitaw it-trażmissjoni, u jistgħu jbiddlu l-imġiba naturali tal-annimali.
Avvanzi riċenti fil-viżjoni bil-kompjuter u l-intelliġenza artifiċjali ppermettew analiżi tal-imġieba tridimensjonali mingħajr markatur, li ppermetta lir-riċerkaturi jikkwantifikaw fenotipi komportamentali kumplessi bi preċiżjoni bla preċedent filwaqt li jimminimizzaw l-interferenza sperimentali.
Għaliex il-Valutazzjoni tal-Imġieba Tradizzjonali Saret Fattur Limitanti
L-evalwazzjoni tal-imġieba ilha sservi bħala punt aħħari essenzjali fil-farmakoloġija preklinika. Madankollu, approċċi konvenzjonali jiffaċċjaw diversi limitazzjonijiet-rikonoxxuti sew.
Il-punteġġ manwali huwa intrinsikament suġġettiv u ħafna drabi jvarja fost l-osservaturi. Sistemi ta' qbid tal-moviment ibbażati fuq markatur-jeħtieġu markaturi li jirriflettu jew sensuri li jintlibsu li jistgħu jinterferixxu mal-moviment naturali jew jinduċu reazzjonijiet għall-istress. L-analiżi tal-vidjo bi-dimensjonali tissielet ukoll mal-okklużjoni tal-ġisem, id-distorsjoni tal-perspettiva, u l-inabbiltà li jiġu rikostitwiti mill-ġdid b'mod preċiż movimenti li jseħħu barra viżjoni waħda tal-kamera.
Dawn il-limitazzjonijiet isiru partikolarment importanti fil--primati mhux umani, li r-repertorji ta' mġiba tagħhom huma konsiderevolment aktar sofistikati minn dawk ta' mudelli ta' annimali gerriema. Kontroll tal-mutur fin, tranżizzjonijiet posturali, imġieba ta 'grooming, interazzjoni soċjali, grif, tixbit, u movimenti koordinati tar-riġlejn spiss iseħħu simultanjament u ma jistgħux jiġu kkaratterizzati bis-sħiħ bl-użu ta' metodi konvenzjonali.
Hekk kif l-aspettattivi regolatorji jenfasizzaw dejjem aktar l-endpoints farmakodinamiċi kwantitattivi u riproduċibbli, teknoloġiji tal-analiżi tal-imġieba aktar avvanzati qed isiru komponent importanti tar-riċerka translazzjonali.
Analiżi tal-Imġieba 3D Markerless: Ġenerazzjoni Ġdida ta 'Fenotipi Funzjonali
Analiżi tal-imġieba mingħajr markaturi tgħaqqad l-akkwist sinkronizzat ta' multi-kameras ma' stima tal-pożi bbażata fuq it-tagħlim profond- biex tibni mill-ġdid movimenti skeletriċi tridi-dimensjonali mingħajr ma twaħħal l-ebda markatur fiżiku mal-annimal.
Minflok ma jiddependu fuq sensuri esterni, l-algoritmi AI jidentifikaw punti familjari anatomiċi direttament minn immaġini tal-vidjo u kontinwament jistmaw il-qagħda tal-ġisem matul il-perjodu ta 'reġistrazzjoni. Fehmiet multipli sinkronizzati tal-kamera jnaqqsu l-okklużjoni filwaqt li jippermettu rikostruzzjoni spazjali fil-livell millimetru-tal-movimenti tal-ġisem.
Dan l-approċċ joffri diversi vantaġġi xjentifiċi.
Minħabba li l-ebda markatur fiżiku mhuwa mwaħħla, l-annimali jistgħu jiċċaqilqu b'mod naturali b'interferenza sperimentali minima, u b'hekk tnaqqas l-artifatti fl-imġiba relatati mal-istress-. L-analiżi awtomatizzata tneħħi wkoll ħafna mill-preġudizzju tal-osservatur assoċjat mal-punteġġ manwali filwaqt li tippermetti l-ġenerazzjoni tad-dejta standardizzata fl-istudji u l-laboratorji.
Lil hinn mill-kejl tal-lokomotriċi sempliċi, is-sistemi bbażati fuq l-AI-jistgħu jiġbdu parametri kinematiċi, trajettorji tal-moviment, angoli tal-ġogi, tranżizzjonijiet tal-qagħda, u sekwenzi ta' mġiba li huma diffiċli jew impossibbli li jiġu kkwantifikati manwalment. Dawn is-settijiet tad-dejta multidimensjonali jipprovdu rappreżentazzjoni aktar rikka tal-funzjoni newroloġika u r-rispons għat-trattament.
Applikazzjonijiet madwar l-Iżvilupp Translazzjonali tad-Droga
Il-fenotipi kwantitattivi tal-imġieba qed isiru dejjem aktar siewja matul il-proċess tal-iżvilupp tad-droga.
Fir-riċerka newroxjenza, l-analiżi 3D mingħajr marka tappoġġja l-karatterizzazzjoni oġġettiva tal-fenotipi tal-mard f'mudelli tal-marda ta 'Parkinson, iskemija tal-moħħ, epilessija, marda ta' Huntington, korriment tas-sinsla tad-dahar, u disturbi newroloġiċi oħra. Il-monitoraġġ kontinwu jippermetti lir-riċerkaturi jevalwaw alterazzjonijiet sottili fil-mixi, qagħda, koordinazzjoni, rogħda, u attività spontanja maż-żmien.
L-endpoints tal-imġieba jipprovdu wkoll evidenza farmakodinamika importanti waqt studji tal-effikaċja. Billi tqabbel l-imġieba bażi mal-kejl lonġitudinali ta' wara-trattament, ir-riċerkaturi jistgħu jikkwantifikaw it-titjib funzjonali, jidentifikaw relazzjonijiet ta' rispons ta' doża-, u jifhmu aħjar il-mekkaniżmi terapewtiċi.
It-teknoloġija hija applikabbli bl-istess mod barra l-indikazzjonijiet tradizzjonali tas-CNS. Disturbi li jinvolvu uġigħ kroniku, ħakk, infjammazzjoni, jew disfunzjoni newromuskolari spiss jipproduċu firem ta 'mġieba karatteristiċi li issa jistgħu jitkejlu b'mod oġġettiv bl-użu ta' analiżi awtomatizzata.
Minħabba li primati mhux-umani jaqsmu newroanatomija u funzjoni tal-mutur kkonservata ħafna mal-bnedmin, dawn is-settijiet ta' dejta tal-imġieba kwantitattivi jistgħu jipprovdu rilevanza translazzjonali akbar minn kejl komparabbli miksub f'mudelli ta' annimali gerriema.
Markerless Behavioral Analiżi fi Prisys Biotech
Biex tappoġġja punti ta' tmiem tal-imġieba dejjem aktar sofistikati fi studji dwar primati mhux-umani, Prisys Biotech stabbilietAI-ippermettiet analiżi tal-imġieba 3D mingħajr markafluss tax-xogħol fi ħdan il-pjattaforma tar-riċerka translazzjonali tagħha. Is-soluzzjoni hija skjeratab’kollaborazzjoni ma’ Bayone, li jintegra viżjoni avvanzata tal-kompjuter u analitika tal-imġieba bbażata fuq l-AI-fi studji farmakoloġiċi prekliniċi filwaqt li tippermetti lil Prisys tiffoka fuq l-eżekuzzjoni tal-istudju, l-immudellar tal-mard, l-integrazzjoni tad-dejta, u l-interpretazzjoni tat-traduzzjoni.
Il-fluss tax-xogħol jinkorpora akkwist ta' vidjo sinkronizzat b'ħafna-views, rikostruzzjoni tal-pożi tridimensjonali, rikonoxximent awtomatizzat tal-imġieba, u rappurtar kwantitattiv tal-imġieba. Aktar minn għoxrin punt ewlieni anatomiku jistgħu jiġu ssorveljati simultanjament, li jippermettu analiżi dettaljata ta 'trajettorji ta' moviment, qagħda, lokomozzjoni, tixbit, wieqfa, mdendlin, grooming, grif, u imġieba spontanja oħra. Dawn il-kapaċitajiet huma konsistenti mal-qafas tekniku deskritt għall-pjattaforma tal-analiżi tal-imġiba tal-NHP ibbażata fuq l-AI-.
Importanti, Prisys tapplika din il-kapaċità bħalaparti minn studji farmakoloġiċi integrati aktar milli bħala softwer waħdu, li tgħaqqad analiżi tal-imġieba ma 'mudelli ta' mard, evalwazzjoni PK / PD, immaġini klinika, patoloġija, valutazzjoni tal-bijomarkatur, u interpretazzjoni statistika.
Eżempju ta' Applikazzjoni: Kwantifikazzjoni Awtomatizzata ta' Prurit NHP
Eżempju wieħed ta' dan il-fluss tax-xogħol kollaborattiv huwa l-evalwazzjoni awtomatizzata tal-imġieba patoloġika tal-grif fi studji dwar ħakk fuq primati mhux-umani.
Bl-użu ta' traċċar multi-vista, stima tal-pożi tridi-dimensjonali, u rikonoxximent tal-imġieba ibbażat fuq il-fluss ottiku-, episodji ta' grif jistgħu jiġu skoperti awtomatikament u kwantifikati b'konsistenza għolja. Minflok ma jiddependu biss fuq l-osservazzjoni manwali, ir-riċerkaturi jiksbu kejl standardizzat tal-frekwenza tal-grif, it-tul, u d-dinamika tal-imġieba, li jipprovdu endpoints farmakodinamiċi oġġettivi għall-evalwazzjoni tat-terapiji kontra-pruritiċi.
Dan il-fluss tax-xogħol fl-imġieba jikkumplimenta lil Prisys'IL-Mudell ta' ħakk fuq primati mhux umani indott minn IL-31, li jappoġġja l-evalwazzjoni translazzjonali ta' terapewtiċi ġodda anti-pruritiċi u newroimmuni.
Ħarsa 'l Quddiem
L-intelliġenza artifiċjali qed tittrasforma l-fenotipi tal-imġieba minn osservazzjoni suġġettiva għal bijomarkaturi diġitali kwantitattivi. Hekk kif l-iżvilupp tad-droga jenfasizza dejjem aktar ir-riżultati funzjonali, il-monitoraġġ lonġitudinali, u l-prevedibbiltà translazzjonali, l-analiżi tal-imġieba tridimensjonali mingħajr marka -hija mistennija ssir komponent dejjem aktar importanti tar-riċerka preklinika fin-newroxjenza.
Meta integrata ma' mudelli avvanzati ta' mard tal-primati mhux-umani, immaġini ta'-grad kliniku, analiżi PK/PD, u bijomarkaturi molekulari, l-AI-fenotipar tal-imġieba assistit jippermetti fehim aktar komprensiv tal-effikaċja terapewtika filwaqt li jtejjeb il-valur tat-traduzzjoni tal-istudji prekliniċi.
F'Prisys Biotech, din il-kapaċità hija inkorporata fi programmi ta' riċerka translazzjonali multidixxiplinarji permezz ta' kollaborazzjoni ma' sħab teknoloġiċi speċjalizzati, li tippermetti lill-isponsors jaċċessaw endpoints standardizzati u kwantitattivi ta' mġiba bħala parti minn studji integrati mhux-farmakoloġiċi tal-primati umani.
FAQ
Q: X'inhi l-analiżi tal-imġieba mingħajr marka?
A: L-analiżi tal-imġieba mingħajr markar tuża viżjoni tal-kompjuter u algoritmi tal-AI biex issegwi l-movimenti tal-annimali mingħajr ma twaħħlu markaturi fiżiċi jew sensuri li jintlibsu, li jippermettu li l-imġieba naturali tiġi rreġistrata b'mod oġġettiv.
Q: Għaliex l-analiżi tal-imġieba 3D hija superjuri għat-traċċar tal-vidjo konvenzjonali?
A: Ir-rikostruzzjoni tridimensjonali timminimizza l-okklużjoni, ittejjeb l-eżattezza spazjali, u tippermetti analiżi kwantitattiva tal-qagħda, il-moviment tal-ġogi, il-lokomozzjoni, u sekwenzi komportamentali kumplessi li ma jistgħux jitkejlu b'mod affidabbli minn kamera waħda.
M: Liema oqsma ta' mard jibbenefikaw l-aktar minn fenotipi komportamentali bbażati fuq l-AI-?
A: L-applikazzjonijiet jinkludu l-marda ta 'Parkinson, epilessija, puplesija, marda ta' Huntington, korriment tas-sinsla tad-dahar, uġigħ kroniku, ħakk, u disturbi newroloġiċi jew newromuskolari oħra fejn l-endpoints tal-imġieba funzjonali huma kritiċi.
Q: Kif Prisys juża din it-teknoloġija?
A: Prisys jintegra analiżi tal-imġieba mingħajr markatur imħaddma mill-AI-fi studji farmakoloġiċi tal-primati mhux-umani permezz ta' kollaborazzjoni ma' Bayone, li tgħaqqad l-analiżi tal-imġieba ma' mudelli ta' mard, PK/PD, immaġini, patoloġija, u analiżi tal-bijomarkaturi biex tappoġġja l-iżvilupp ta' mediċina translazzjonali.
