Исследователи представляют систему поведенческого мониторинга, которая дает беспрецедентную картину того, как движутся животные.

Исследователи представляют систему поведенческого мониторинга, которая дает беспрецедентную картину того, как движутся животные.

За последнее десятилетие нейробиологи значительно продвинулись в своем стремлении изучить мозг. Они могут составлять полные электрические схемы и каталогизировать многие типы клеток мозга. Они разработали наборы электродов для регистрации электрической активности в отдельных нейронах и поместили крошечные микроскопы на головы мышей, чтобы визуализировать их мозговую активность. Однако, что почти шокирует, нет инструментов для точного измерения основной продукции мозга – поведения – у свободно перемещающихся животных.

Поведение животных важно для широкого круга дисциплин, от неврологии и психологии до экологии и фармакологии. Тщательное изучение поведения лабораторных животных позволяет исследователям моделировать болезни человека и оценивать эффективность новых лекарств. Психологи наблюдают за ним, чтобы понять, как животные учатся и реагируют на вознаграждение и наказание, в то время как нейробиологи изучают его, чтобы понять, как мозг производит движения. Трудность улавливания сложных деталей естественного поведения животного вынуждает ученых изучать очень простые и часто неестественные задачи, оставляя открытым вопрос о том, действительно ли полученные знания могут привести к общему пониманию функции мозга.

Но помощь может быть уже в пути! В статье, опубликованной 18 декабря в Neuron, исследователи из Гарвардского университета описывают недавно разработанную систему поведенческого мониторинга CAPTURE (непрерывное отслеживание аппендикуляра и осанки с использованием ретрорефлектора), которая сочетает в себе захват движения и глубокое обучение для непрерывного отслеживания трехмерных движений свободно ведущих животные. В исследовании ведущий автор Джесси Маршалл, научный сотрудник кафедры органической и эволюционной биологии Гарвардского университета, и старший автор Бенс Олвецки, профессор кафедры органической и эволюционной биологии Гарвардского университета, прикрепили маркеры к голове и туловищу крыс. , и конечности и использовали CAPTURE для непрерывной записи их естественного поведения в течение нескольких недель.

Увлечение Маршалла концепцией CAPTURE началось, когда он был аспирантом, работающим над мышиной моделью болезни Паркинсона. «Мы разработали действительно тщательно продуманные подходы к изучению нарушений работы мозга у мышей с паркинсонизмом, но наша способность измерять их поведенческий дефицит была далека от тонких способов, которыми мы можем оценить влияние болезни Паркинсона на поведение человека» , – сказал Маршалл. «Мне стало ясно, что основная причина, по которой так много лекарств, испытанных на мышах, не передаются людям, заключается в том, что наша способность измерять их влияние на поведение весьма ограничена».

Ссылка на основную публикацию