초록
골격 운동은 운동, 수유 및 손질을 포함한 광범위한 행동에 필수적입니다. 그러나 자유롭게 움직이는 설치류에서 골격 운동학을 정량화하는 것은이 동물들의 작은 크기와 복잡한 해부로 인해 어려움을 겪고 있습니다. 여기서는 고속 비디오 그래피와 머신 러닝을 사용하여 자유롭게 움직이는 설치류에서 개별 뼈의 움직임을 추적하는 새로운 추적 방법을 제시합니다. 우리의 방법은 정확도와 정밀도로 뼈의 움직임을 추적 할 수 있으며 광범위한 행동을 연구하는 데 사용될 수 있습니다. 우리는 운동 중에 앞다리와 뒷다리 뼈의 움직임을 추적하여 방법의 유용성을 보여줍니다. 우리의 결과는 설치류 운동의 운동학에 대한 새로운 통찰력을 제공하고 다양한 다른 행동에서 골격 운동을 연구하는 방법의 잠재력을 강조합니다.
소개
골격 운동은 운동, 수유 및 손질을 포함한 광범위한 행동에 필수적입니다. 따라서 골격 운동의 운동학을 이해하는 것은 설치류가 환경과 어떻게 상호 작용하는지 이해하는 데 중요합니다. 그러나 자유롭게 움직이는 설치류에서 골격 운동학을 정량화하는 것은이 동물들의 작은 크기와 복잡한 해부로 인해 어려움을 겪고 있습니다.
모션 캡처 및 비디오 그래피와 같은 골격 운동을 추적하는 전통적인 방법은 종종 침습성 또는 개별 뼈의 움직임을 추적 할 수 없기 때문에 제한됩니다. 최근에는 고속 비디오에서 뼈의 움직임을 추적 할 수있는 기계 학습 기반 방법이 개발되었습니다. 그러나, 이들 방법은 일반적으로 소수의 뼈의 움직임을 추적하는 것으로 제한되었으며 자유롭게 움직이는 설치류에서 사용하도록 검증되지 않았다.
여기서는 고속 비디오 그래피와 머신 러닝을 사용하여 자유롭게 움직이는 설치류에서 개별 뼈의 움직임을 추적하는 새로운 추적 방법을 제시합니다. 우리의 방법은 정확도와 정밀도로 뼈의 움직임을 추적 할 수 있으며 광범위한 행동을 연구하는 데 사용될 수 있습니다. 우리는 운동 중에 앞다리와 뒷다리 뼈의 움직임을 추적하여 방법의 유용성을 보여줍니다. 우리의 결과는 설치류 운동의 운동학에 대한 새로운 통찰력을 제공하고 다양한 다른 행동에서 골격 운동을 연구하는 방법의 잠재력을 강조합니다.
방법
동물
모든 실험은 실험실 동물의 치료 및 사용을위한 국립 보건원 안내서에 따라 수행되었으며 버클리 캘리포니아 대학교의 기관 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 받았습니다. 수컷 C57BL/6J 마우스 (8-12 주령)를 모든 실험에 사용 하였다.
실험 설정
마우스를 명확한 플렉시 글라로 만든 맞춤형 경기장 (30 cm x 30 cm x 30 cm)에 넣었다. 경기장은 진동 인공물을 최소화하기 위해 진동 분리 테이블에 놓았습니다. 고속 비디오는 초당 500 프레임으로 작동하는 Photron Fastcam SA3 카메라 (Photron, Tokyo, Japan)를 사용하여 수행되었습니다. 카메라는 경기장 위에 위치하여 마우스의 몸에 초점을 맞췄습니다.
추적 방법
우리의 추적 방법은
