这里,我们描述了一个能够以高帧率(70.17 Hz)跟踪特定小鼠爪子运动的系统,并且具有高精度(平均值 = 0.95,SD,0.01)。特定身体部位的短延迟无标记跟踪开启了操纵运动反馈的可能性。我们提出了一种基于 DeepLabCut(一种强大的运动跟踪深度神经网络框架)的软件和硬件方案,可以实时估计小鼠的爪子和手指运动。使用这种方法,当一只爪子(而不是另一只爪子)的运动有选择地超过预设阈值时,我们通过触发 USB-GPIO(通用输入/输出)控制的 LED 来演示运动生成的反馈。爪子运动开始和 LED 闪烁之间的平均时间延迟为 44.41 毫秒(SD = 36.39 毫秒),这个延迟足以应用行为触发的反馈。我们将 DeepLabCut 改编为一个开源包,用于实时跟踪,我们称之为 DeepCut2RealTime。该系统能够快速评估动物行为,其通过强化限制饮水、头部固定的小鼠的特定动作得到了证实。该系统可以为未来的研究提供参考
1) 稿件标题:使用深度神经网络对头部固定小鼠的前爪进行实时选择性无标记跟踪。 2 2) 缩写标题:使用深度神经网络实时跟踪小鼠身体部位。 3 4 3) 作者: Brandon J Forys 1,2†、Dongsheng Xiao 1†、Pankaj Gupta 1、Timothy H Murphy 1 5 1 加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华不列颠哥伦比亚大学金斯曼神经学研究实验室精神病学系 7 2 加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华不列颠哥伦比亚大学 Djavad Mowafaghian 脑健康中心心理学系 9 † 共同第一作者 10 11 4) 贡献:BF 和 DX 设计了研究、进行了研究、贡献了分析工具、分析了数据并撰写了论文。PG 贡献了分析工具。THM 设计了研究并撰写了论文。 14 15 5) 通讯地址:Timothy H Murphy 16 地址:2255 Wesbrook Mall, Detwiller Pavilion, Vancouver, BC V6T 1Z3, Canada 17 电子邮箱:thmurphy@mail.ubc.ca 18 19
1) 稿件标题:使用深度神经网络对头部固定小鼠的前爪进行实时选择性无标记跟踪。 2 2) 缩写标题:使用深度神经网络实时跟踪小鼠身体部位。 3 4 3) 作者: Brandon J Forys 1,2†、Dongsheng Xiao 1†、Pankaj Gupta 1、Timothy H Murphy 1 5 1 加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华不列颠哥伦比亚大学金斯曼神经学研究实验室精神病学系 7 2 加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华不列颠哥伦比亚大学 Djavad Mowafaghian 脑健康中心心理学系 9 † 共同第一作者 10 11 4) 贡献:BF 和 DX 设计了研究、进行了研究、贡献了分析工具、分析了数据并撰写了论文。PG 贡献了分析工具。THM 设计了研究并撰写了论文。 14 15 5) 通讯地址:Timothy H Murphy 16 地址:2255 Wesbrook Mall, Detwiller Pavilion, Vancouver, BC V6T 1Z3, Canada 17 电子邮箱:thmurphy@mail.ubc.ca 18 19