AIによるマウス行動研究の進化:動物を減らし、精度を向上

読了時間: 2 分
によって Maria Lopez
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AI駆動の行動分析ツールとやり取りするマウス。

TokyoETHチューリッヒの研究者たちは、マウスの行動を研究する新しい方法として人工知能(AI)を活用しています。この手法により、実験に必要な動物の数を減らすことが可能になりました。これは動物の福祉を向上させ、研究の効率を高めるための大きな一歩であり、動物利用の代替、削減、精密化の原則に従っています。AIを用いた行動の自動分析により、少ない動物でより正確な結果を得ることができます。

メソッドの主要な特徴は以下の通りです:

  • 機械ビジョンとAIによる自動的な行動解析
  • 微細な行動の違いを計測する能力
  • 動物使用数の削減
  • 行動の転換に注目した研究

タイトル: 行動解析がAIで進化、動物実験に革新をもたらす

実験室のマウスのビデオ録画を分析するこの方法は、マウスの健康状態やストレスを理解するために使われます。好奇心から慎重さへの行動の変化などを観察して、重要な情報を集めます。例えば、頻繁に行動を変えるマウスは不安を感じているかもしれず、一定した行動を示すマウスはより落ち着いているかもしれません。これらの行動変化は一つの評価指標に簡略化され、統計解析の精度が向上します。

この技術を使うことで、研究者たちは脳がストレスにどう対処するかを調べることができます。これを理解することで、人間のストレス関連の問題に対する新しい治療法が開発されるかもしれません。科学者たちはこの方法を用いて、短期的または長期的なストレスがどのようにマウスに影響するかを調べ、それが特定の脳活動とどのように関連しているかを明らかにしてきました。

この分析手法を用いることには多くの利点があります。同じ基準に従うことで、異なる研究が比較しやすくなります。この一貫性があるおかげで、他の研究者が研究を再現しやすくなり、行動研究でしばしば難しいとされる同様の結果を得ることができます。

ETHチューリッヒの活動は、動物研究の倫理向上において次の世代の研究に模範を示しています。3Rハブを設立し、研究者が動物福祉を高めつつ生物医学研究を推進できる方法を活用するサポートを提供しています。この支援は、新しい3Rアプローチが複雑であるために困難を抱える研究所にとって重要です。

実験における動物使用を減らしつつ、有益なデータを収集するために、AIが役立っています。この方法は研究の質を向上させ、倫理的な実践を促進します。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1038/s41592-024-02500-6

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Lukas M. von Ziegler, Fabienne K. Roessler, Oliver Sturman, Rebecca Waag, Mattia Privitera, Sian N. Duss, Eoin C. O’Connor, Johannes Bohacek. Analysis of behavioral flow resolves latent phenotypes. Nature Methods, 2024; DOI: 10.1038/s41592-024-02500-6
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