AI驱动的NHP BehaviorAtlas®系统:精准、客观的非人灵长类3D行为分析平台
2025/11/14

在神经科学、免疫与炎症、疼痛研究及药物安全性评价中,如何客观、量化、可靠地评估非人灵长类(NHP)行为,是临床前研究的关键环节。传统行为学观察依赖人工记录或贴点式捕捉,不仅主观性强、精度有限,还可能因贴点或操作导致动物应激,从而影响数据真实性。

浦灵生物自主研发的 AI-Based NHP BehaviorAtlas® 系统,通过人工智能、多视角3D运动捕捉和深度学习算法,实现对NHP行为的无标记、自动化、高维度分析,为疾病表征、药效评估和安全性研究提供全新的量化工具。


核心技术优势

1. 无标记(Markerless)设计,最大限度减少干扰

系统通过多视角视频直接识别关键关节点,无需在动物身体上贴任何标记物,显著降低应激反应。
优势:

  • 更真实的自然行为

  • 更符合动物福利要求

  • 避免因干预导致的行为偏差

2. 多视角3D重建,毫米级运动学精度

利用4台或以上高速摄像机同步采集视频数据,系统可自动重建NHP三维骨骼模型,并精确追踪21+关键点
可输出:

  • 步态与运动轨迹

  • 关节角度变化

  • 动作协调性与稳定性

这为传统人工难以观察的微小行为变化提供了可靠量化依据。

3. 深度学习驱动的自动行为识别

系统可自动识别和分解行为序列,生成关键行为的持续时间、频率和时序变化,包括:

  • 行走、攀爬、静坐、理毛、抓挠、悬挂等
    输出格式包括:

  • 行为图谱(Ethogram)

  • 轨迹图与热图

  • 各类行为的客观量化数据


三大模块覆盖多种研究场景

1. 自由活动行为分析模块

适用于自然环境下的自发行为监测,可进行长期不间断记录。
应用示例:

  • 帕金森病运动迟缓

  • 抑郁/焦虑样行为

  • 药物引起的中枢兴奋或镇静效应

2. 跑步机步态分析模块

用于精准步态测量,输出步长、对称性、支撑相/摆动相等参数。
应用示例:

  • 类风湿性关节炎

  • 疼痛模型

  • 运动功能恢复研究

3. 面部几何测量模块

基于AI识别面部动作单元(AUs),量化疼痛或情绪状态。
应用示例:

  • 镇痛药效评价

  • 情绪与社交行为研究


广泛的应用领域

  • 神经科学 / CNS疾病:帕金森、阿尔茨海默病、MCAO中风模型等

  • 疼痛与瘙痒模型:IL-31瘙痒、慢性痛(PSNL)、福尔马林急性痛

  • 免疫炎症:RA运动功能下降与药效改善

  • 安全性药理:自动识别药物引起的异常行为模式


相较传统方法的关键优势

指标传统人工或贴点方法NHP BehaviorAtlas® 系统
精度低~中高,毫米级3D精度
客观性依赖观察者全自动、无主观偏差
干扰性需贴点,易应激无标记,低干扰
数据维度单一、有限多维运动学+行为学
可重复性人为波动大标准化、高一致性


推动行为学从“描述”走向“量化”

浦灵生物的 NHP BehaviorAtlas® 系统,让研究人员能够以前所未有的清晰度观察行为模式变化,捕捉早期药效信号,并与PK/PD、影像学、免疫学等数据深度联动,为新药研发提供更强的转化价值。

欢迎与我们联系,获取更多应用案例或定制化的合作方案。

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