動物実験知能飼育ケージシステムの運動代謝

製品の説明

スマート飼育ケージシステム（Smart Home Cage System）は高解像度カメラ、コンピュータ視覚アルゴリズムと行動学分析ソフトウェアを統合した自動化動物行動監視プラットフォームであり、主に単ケージ内の複数の実験動物（例えばマウス）の行動活動に対して連続的で干渉のないリアルタイム監視と分析を行うために用いられる。システムはトップハイビジョンカメラを通じて動物の行動動画を収集し、*の画像認識と深さ学習アルゴリズムを結合し、各動物の左耳、右耳、頭部、体の中心点、尾部などの重要部位に対して自動認識と追跡を行い、それによって個体の正確な区分と行為分類を実現する。

このシステムは神経科学、薬理学、行動学、睡眠研究、代謝疾患モデル評価などの多くの分野に広く応用でき、客観的、定量的、繰り返し可能な行動データを提供し、実験効率とデータの科学性を大幅に高めた。

製品の特徴

1、多目標個体識別と追跡

システムは自動的に同一ケージ内の複数の動物（例えば1 ~ 5匹のマウス）を識別し、区別することができ、重要部位（頭部、耳、尾部）の座標標識を通じて、個体級の行動軌跡追跡を実現する。

システムは1-256チャネルを組み合わせてリアルタイムのオンライン監視を行うことができ、長時間の連続監視をサポートする。*センサーを用いて、動物の行動を捕捉し、動物の行動特徴を明らかにする。

2、非侵入的行動監視

チップを植え込んだり、センサーを装着したりする必要はありません。非侵入式で、動物にストレスを与えないようにして、行動データの自然性と真実性を確保します。

標準飼育環境に直接配置でき、通常の実験動物室条件に適合する。

3、高精度挙動識別アルゴリズム

深さ学習モデルを用いて動物の姿勢、運動パターンの識別を実現する。

睡眠、運動、摂食、飲料水、社交的な相互作用など、さまざまな行動を自動的に識別し、分類することができます。

4、多機能データ収集と分析

システムはビデオデータを記録するだけでなく、構造化行動データ出力を提供し、後続の統計分析と可視化展示をサポートする。

データはCSV、Excelなどのフォーマットに導き出すことができ、科学研究データベースや分析プロセスに統合するのに便利である。

5、赤外線イメージングをサポートする

システムに高解像度赤外線カメラを組み合わせることで、暗い周期で動物の行動を鮮明に捉えることができます。

赤外線カメラに合わせて、24時間無停止監視を実現することができます。

技術仕様

1、運動挙動パラメータ

2、睡眠行動パラメータ

3、摂食行動パラメータ

4、飲用水行動パラメータ

5、社交と探索行為（オプション）

応用分野

1、神経科学研究

・アルツハイマー病、パーキンソン病などの神経系疾患が動物の行動に与える影響を研究する。

・睡眠、運動、認知機能に対する神経薬物の作用を評価する。

2、睡眠障害の研究

・睡眠喪失または不眠動物モデルの構築。

・新規睡眠補助薬の効果を評価する。

・時差、交替勤務モデルなどの昼夜リズムの乱れが健康に与える影響を研究する。

3、薬理学と毒理学の研究

・動物の行動に対する薬物の副作用（例えば、鎮静、興奮、不安など）の評価。

・摂食、飲用水、活動レベルに対する化合物の影響を測定する。

4.代謝疾患モデル評価

・肥満、糖尿病、代謝症候群などの動物行動パターンの変化を研究する。

・食事介入、運動介入が代謝行為に与える影響を評価する。

5.行動学と心理学の研究

・動物の社交行為、探索行為、焦慮様行為を探索する。

・抑うつ、不安、強迫症などの行動モデルを構築する。

6.長寿研究

・行動パターン分析：実験動物（例えばマウス）の行動パターンを持続的に監視することによって、活動レベル、睡眠の質などを含み、研究者はこれらの要素と寿命の関係を探索することができる。例えば、長時間の低活動レベルまたは不規則な睡眠サイクルは、寿命に影響を与える健康問題を予告している可能性がある。

・食事制御と観察：知能飼育ケージは各動物の食事摂取量と飲用水量を正確に制御し、記録することができ、これは食事が寿命に与える影響を研究する上で重要である。例えば、間欠的な断食や特定の栄養素の制限が生体の老化過程にどのように影響するか。

・薬物試験と介入措置：知能飼育ケージシステムは各種のアンチエイジング薬物または介入措置の効果をテストするために使用することができる。異なるグループの動物を長期的に監視することにより、特定の治療案が老化過程を遅らせたり、寿命を延長したりすることができるかどうかを効果的に評価することができる。

7.遺伝学的研究

・知能飼育ケージシステムを利用することにより、特定の遺伝子に関連する表現型特徴、例えばある遺伝子突然変異が行動パターン、生理機能及び寿命に与える影響を識別するのを助けることができる。

関連文献

[1]Qinqin He, Liwei Ji, Yanyan Wang, Yarong Zhang, Haiyan Wang, Junyan Wang, Qing Zhu, Maodi Xie, Wei Ou, Jun Liu, Kuo Tang, Kening Lu, Qingmei Liu, Jian Zhou, Rui Zhao, Xintian Cai, Nanfang Li, Yang Cao, Tao Li, Acetate enables metabolic fitness and cognitive performance during sleep disruption, Cell Metabolism (IF 29.0)), 2024, ISSN 1550-4131.

[2]Zijun Chen,…, Yixiao Luo, Yingjie Zhu, GLP-1R-positive neurons in the lateral septum mediate the anorectic and weight-lowering effects of liraglutide in mice, J Clin Invest (IF 19.456)。 2024;134(17):e178239。

[3] Su D, Jiang T, Song Y, et al. 茶色脂肪における熱発生とミトコンドリア機能に必要なUcp1の遠端エンハンサーの識別[J].コミュニケーション生物学, 2025, 8(1): 31.

[4]Gao Y, Zhang J, Cao M, et al. 人乳からのMDPAO1ペプチドは褐色脂肪組織の熱生成を強化し、肥満を軽減します[J]。分子および細胞内分泌学、2024年：112443。

Zhang J, Li S, Cheng X, et al. Graphene-Based Far-Infrared Therapy Promotes Adipose Tissue Thermogenesis and UCP1 Activation to Combat Obesity in Mice (グラフェンベースの遠赤外療法はマウスの肥満と戦うための脂肪組織熱生成とUCP1活性化を促進します)国際分子科学ジャーナル, 2025, 26(5): 2225

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