モジュール・アプローチ(Modular approach)

EthoVision XT 15 にはモジュラーアプローチが採用されているため、柔軟で汎用性の高いシステムとなっており、将来構築するためのプラットフォームを提供します。 設定には、基本的なビデオトラッキング・ソフトウェアから多機能システムまでが含まれます。

ethovision modular approach 7 modules

 

EthoVision XTベース(EthoVision XT Base)

ソフトウェアのベースとなるモジュール。このモジュールだけでも「1区画・1個体・1点」の計測・実験が可能です。

EthoVision XT の基本バージョンは、一度に1つのアリーナで1つの動物の動き・活動・行動を追跡し分析するために必要なすべてを提供します。 さらに、プロジェクトの設定から取得したデータの詳細な分析まで、実験のあらゆる段階をガイドします。 オープンフィールド ・モリス水迷路・十字迷路などの一般的なアプリケーションを含む、幅広い実験を行うことが可能です。。

  • コントラストが弱い場合でも、確実に動物を検出して追跡します。
  • あらゆる種類のアリーナ・エンクロージャー・迷路で使用できます。
  • ライブビデオフィードまたは録画済みのビデオファイルを使用してデータを取得します。
  • 実験を自動化することで時間を節約し、人為的ミスを減らすことができます。
  • ノーズポイント(鼻先)・体の中心(センターポイント)・テールベース(尾の付け根)を追跡します。

ethovision multiple body points plus maze

 

マルチボディポイント・モジュール(Multiple body points  module) 

ベース・モジュールで「センターポイント」に限定されていた「ボディの検出点」を「鼻先・尾の付け根」を加え、3点に拡大するモジュールです。

ラット、マウス、またはゼブラフィッシュのセンターポイントに加えてノーズポイントとテールベースを追跡する場合は、複数のボディポイントモジュールを追加する必要があります。 新規物体探索試験では、新規物体と動物の鼻の位置の正確さ、ラットやマウスの記憶を研究する際には、動物の鼻と特定の物体との距離、または動物の頭が指し示す方向が非常に有益なパラメータとなります。

multiple body points

EthoVision XTマルチボディポイントモジュール
multiple body points

オブジェクト認識、迷路、社会的相互作用、その他のテストに大変有用です。.

また、このモジュールを使用して、上昇したプラスメイズの入り口をより正確に分析することもできます。 「エントリー」がカウントされる前にどのボディポイントがアームに入ったかを定義します。 または、鼻先のフィーダーまたはウォーターボトルへの接近に基づいて、動物の摂食行動および飲酒行動を分析します。

マルチボディポイントモジュールは、トップビュー・トラッキング用に設計されています。

 

マルチアリーナ・モジュール(Mutiple Arenas Module)

ベース・モジュールで「1区画」に限定されていたアリーナを「100」まで拡大することのできるモジュールです。(マルチチャンネル実験など)

ほとんどのシステムは、8つ以上のアリーナでの追跡は不可能ですが、EthoVision XTのマルチアリーナ・モジュールを使用すれば最大100のアリーナで同時に動物を追跡できるようになります。 同時に4つ、8つ、または16つのオープンフィールドでの動物の行動を分析することによってスループットを向上させることができ、またマルチウェルプレートでの小さな生物も追跡します。

各アリーナに個別に適用される開始条件と終了条件を定義します。 1つのアリーナに対して条件が真である場合、そのアリーナでのみ追跡が開始されます。 同じ時間に、すべての動物をアリーナに入れる必要はありません。 このモジュールを使用した例としては、96ウェルプレートでゼブラフィッシュの幼生の活動を監視したものがあります。 (ダニオビジョンには専用のソリューションがあります。)

ソーシャル・インタラクション・モジュール(SIM)

「混在する個体数」を16まで拡大することのできるモジュールです。

ラットおよびマウスにおけるソーシャル・インタラクション試験は、不安、攻撃性、統合失調症および他の精神障害に関する研究において一般に使用されているパラダイムです。 ソーシャル・インタラクション・モジュールを使用すると、複数のアリーナを同時に追跡したり、ある動物が他の動物に近づいたり、動物が別の動物から離れていく時間など、社会的パラメータのリストを計算できます。

ソーシャル・インタラクション・モジュールとマルチボディポイント・モジュールを組み合わせて使用​​する場合には、動物の鼻と鼻の相互作用、および鼻と尻の相互作用も分析することができます。

ボディコンタクトパラメータでは接触の尺度を提供します。 この方法は、体のポイントに関係なく、動物の体の接触を調べます。 ビデオトラッキング中に体の輪郭が接触すると、EthoVision XTはこの情報を保存します。 この尺度は、特定のシナリオにおいて、ソーシャル・インタラクションの代替的かつ潜在的により敏感な評価(特定のボディポイント近接と比較して)を提供します。

 

ビヘイビア認識モジュール(BRM)

げっ歯類特有の行動を自動検出するモジュールです。 

伝統的に、人間の観察者はラットの行動を認識するように訓練されますが、それは時間がかかり、再現性の問題が発生しやすく、本質的に主観的です。 EthoVision XTの行動認識モジュールは、客観的で正確、飽きのこないものです。 ラット・マウスの系統、セットアップまたは試験期間とは無関係に、食べる、飲む、嗅ぐ、歩く、休む、ジャンプする、痙攣させるなどの行動が連続的に得られます。

rat behavior recognition groom

EthoVision XTのラット行動認識は自動的に10匹のラットの行動を認識します…
rat behavior recognition rear wall

…グルーミングやサポートされていない飼育を含みます。
 

外部データ・モジュール(The External Data Module) 

外部機器からの生理データをインポートし、EthoVision XTのデータと同期ディスプレイするモジュールです。

心拍数、血圧、神経活動などの生理学的データや、発声や環境温度や湿度などの外部データなど、行動データを補完する貴重な情報は追加することができます(追跡データ、活動データ、EthoVision XTから 自動または手動で収集された行動イベント)。 新しい外部データモジュールを使用すると、これらのデータを真に統合することができる、つまり、同期化して視覚化することが可能となります。また、これらの外部ストリーム(たとえば、特定の神経活動や体温で発生する行動)を外部データと並行して行動情報を分析します。

トライアル&ハードウェア・コントロール・モジュール(The Trial & Hardware Control Module)

外部機器との連動・同期を図るほか、実験の複雑なフローチャートを作成するためのモジュールです。

研究の完全な自動化は、時間、労力、予算を節約します。 これにより、作業が簡単になるだけでなく、結果の信頼性と有効性が向上します。 これは、トライアル&ハードウェアコントロールモジュールが提供するもので、EthoVision XTから外部機器を制御し、実験プロトコルを定義することができます。 自動化は、モリス水迷路タスクでAtlantis Platformをトリガーするだけで簡単にし、また、フェノタイパーの学習タスクのようにもっと複雑にすることも可能です。 このモジュールはフェノタイパーと組み合わせるのが理想的ですが、任意の標準(TTLベース)ハードウェアを取り付けることもできます。

トライアルおよびハードウェア制御は、さまざまな研究分野で使用できます。

  • オペラント条件付け
  • オプトジェネティックス刺激
  • ソーシャルインタラクション
  • 空間記憶
  • ゼブラフィッシュ研究

 

品質保証(Quality Assurance)

品質保証モジュール

品質保証モジュールは、データの保護を保証します。 権限のない人は実験を開くことができず、異なるユーザーに異なる権限を割り当てることができます。 (例えば、教授に完全な権利を与えるが、データを保護するために生徒のオプションを制限するなど。) また、このモジュールはプロジェクト内のすべての変更と設定を記録するので、いつも振り返りながら何が起こったのかを見ることができます。 これにより、実験用GLP(Good Laboratory Practice)に準拠し、21 CFR Part 11の要件を満たすことができます。

 

3Dでのトラッキング(Tracking in 3D)

Track3D

2次元ではなく3次元で、魚や昆虫などの動物を追跡する場合は、Track3Dを使用して2つのカメラアングルからのEthoVision XTトラッキングデータを3D軌道に結合して視覚化と解析を行うことができます。

Track 3D Home

 

 

“The tracking software is extraordinary! Keep the good work going. You make our lives easy and each new version of EthoVision is testimony to the fact that the company is frankly put, the best at its game in the world. We appreciate this very much!”

DR. D. WOLMARANS NORTH-WEST UNIVERSITY, SOUTH AFRICA