系統(tǒng)概述

SocialTrack AI 是專為實驗室環(huán)境下大小鼠行為研究設計的人工智能分析系統(tǒng)，通過計算機視覺與深度學習技術，實現(xiàn)多鼠群體的非侵入式追蹤與精準行為解析。系統(tǒng)突破傳統(tǒng)依賴染色標記或人工觀察的局限，可在開放場實驗中實時捕捉小鼠的鼻尖、尾巴、肢體等關鍵體位點，并對攻擊、社交、探索等復雜行為進行毫秒級分類，為神經(jīng)科學、心理學及藥物研發(fā)提供標準化、可重復的量化數(shù)據(jù)支持。

核心功能模塊

1、無標記身份識別與追蹤

基于自研AI算法，在無需染色、剃毛或佩戴標記物的條件下，通過毛發(fā)紋理與體態(tài)特征區(qū)分同場景下多只小鼠的個體身份（ID編號），即使動物短暫接觸或重疊仍能保持高識別準確率。支持實時追蹤鼻尖、眼睛（耳朵）、輪廓重心、后肢及尾巴等多個關鍵體位點，捕捉0.1mm級微動作。

2、攻擊行為全維度解析

精準識別啃咬、追逐、威嚇等典型攻擊行為，獨創(chuàng)「接觸時序模型」可區(qū)分主動攻擊（如跨軀干壓制）與防御性攻擊（如甩尾反擊）。通過運動加速度（＞1.5m/s2）、頭部朝向夾角（＜30°）及體位接觸面積等參數(shù)，量化攻擊強度與持續(xù)時間。

3、 社交行為圖譜構建

內(nèi)置嚙齒類動物社交行為知識庫，自動分類嗅探（Body/Head/Anogenital Sniffing/Protest）、跟隨（Following）、共處（StandTogether）等20+種交互模式，并標記凝視事件（持續(xù)≥0.5秒的頭部定向行為）。通過社會網(wǎng)絡分析算法，輸出個體社交活躍度、群體等級關系等指標。

4、實驗協(xié)議深度整合

支持光遺傳、鈣成像等設備的第三方信號觸發(fā)，自動對齊行為數(shù)據(jù)與神經(jīng)活動記錄。提供居民-入侵者（Resident-Intruder）等經(jīng)典實驗模板，一鍵生成包含攻擊潛伏期、社交接觸頻率等參數(shù)的標準化文件。

技術優(yōu)勢

• 高精度實時處理

  優(yōu)化YOLOv8算法實現(xiàn)30FPS@1080p視頻流分析，延遲＜200ms

• 復雜場景適應性

  通過動態(tài)背景更新與光照補償算法，穩(wěn)定識別暗箱、迷宮等低對比度環(huán)境中的小鼠行為

• 數(shù)據(jù)閉環(huán)驗證

  獨創(chuàng)雙擊復驗功能，允許研究人員對AI判定結果進行人工修正并反饋至模型迭代，錯誤率降低42%

• 全流程自動化

  從視頻導入到數(shù)據(jù)指標輸出，支持批處理視頻無需人工干預

科研應用場景

? 神經(jīng)精神疾病模型研究

• 抑郁癥模型：量化社交回避時長、自主活動減少等行為表型
• 自閉癥模型：分析小鼠跨區(qū)域移動軌跡異常與同伴互動缺失
  
  

? 藥物功效評估

• 抗焦慮藥物：通過「社交凝視-逃離」行為比例變化驗證藥效
• 鎮(zhèn)靜類藥物：監(jiān)測攻擊事件發(fā)生頻率與強度的劑量依賴性下降

? 基因功能研究

• 敲除鼠社會等級分析：通過群體進食順序與資源競爭行為解析基因對社會性的影響
• 轉基因鼠攻擊傾向評估：對比突變體與野生型小鼠的啃咬行為持續(xù)時間

典型用戶

• 中國科學技術大學
• 華中科技大學同濟醫(yī)學院
• 深圳灣實驗室
• 暨南大學
• 軍事醫(yī)學科學院
• 陜西師范大學
• 河北醫(yī)科大學
• 西安交通大學
• 上海南方模式中心
• 上海樞境生物科技有限公司
• 山東精神衛(wèi)生中心
• 中國科學院昆明動物研究所
  
  

推動嚙齒類行為研究范式革新