Name: Tracciamento sincrono multiarticolare basato su deep learning per la quantificazione oggettiva della cinematica locomotoria degli arti posteriori nei ratti (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-04-03T12:43:00.000+00:00
Duration: 6 min 52 s
Description: Scopri un sistema di analisi del passo basato su deep learning per tracciare in tempo reale la cinematica multiarticolare degli arti posteriori nei ratti. Questo metodo consente una quantificazione oggettiva dei parametri locomotori e la valutazione precisa dei deficit neuromuscolari.

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<ol><li>Koch, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Outcome+measures+of+instrumented+gait+analysis+in+hereditary+spastic+paraplegia%3A+a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neuroeng+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Outcome measures of instrumented gait analysis in hereditary spastic paraplegia: a systematic review.</a> J Neuroeng Rehabil. 22 (1), 129(2025).</li>
<li>Han, X., Guffanti, D., Brunete, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comprehensive+review+of+vision-based+sensor+systems+for+human+gait+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">A comprehensive review of vision-based sensor systems for human gait analysis.</a> Sensors (Basel). 25 (2), 498(2025).</li>
<li>Hamers, F. P., Koopmans, G. C., Joosten, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CatWalk-assisted+gait+analysis+in+the+assessment+of+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">CatWalk-assisted gait analysis in the assessment of spinal cord injury.</a> J Neurotrauma. 23 (3-4), 537-548 (2006).</li>
<li>Lu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-phase+enriched+environment+improves+post-stroke+gait+dysfunction+via+facilitating+neuronal+plasticity+in+the+bilateral+sensorimotor+cortex%3A+a+multimodal+MRI%2FPET+analysis+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Bull%22%5BJournal%5D)">Three-phase enriched environment improves post-stroke gait dysfunction via facilitating neuronal plasticity in the bilateral sensorimotor cortex: a multimodal MRI/PET analysis in rats.</a> Neurosci Bull. 40 (6), 719-731 (2024).</li>
<li>Neckel, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+spatiotemporal+analysis+of+gait+changes+in+body+weight+supported+treadmill+trained+rats+following+cervical+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neuroeng+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Novel spatiotemporal analysis of gait changes in body weight supported treadmill trained rats following cervical spinal cord injury.</a> J Neuroeng Rehabil. 14 (1), 96(2017).</li>
<li>Dienes, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+and+modeling+of+rat+gait+biomechanical+deficits+in+response+to+volumetric+muscle+loss+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Bioeng+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Analysis and modeling of rat gait biomechanical deficits in response to volumetric muscle loss injury.</a> Front Bioeng Biotechnol. 7 (1), 146(2019).</li>
<li>de Leon, R. D., Dy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+did+we+learn+from+the+animal+studies+of+body+weight-supported+treadmill+training+and+where+do+we+go+from+here%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">What did we learn from the animal studies of body weight-supported treadmill training and where do we go from here.</a> J Neurotrauma. 34 (9), 1744-1750 (2017).</li>
<li>Li, H., He, Q., Wu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+brain+abnormalities+in+Parkinson%27s+rats+by+combining+deep+learning+and+motion+tracking%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Neural+Syst+Rehabil+Eng%22%5BJournal%5D)">Detection of brain abnormalities in Parkinson's rats by combining deep learning and motion tracking.</a> IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 31 (1), 1001-1007 (2023).</li>
<li>Takeoka, A., Vollenweider, I., Courtine, G., Arber, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+spindle+feedback+directs+locomotor+recovery+and+circuit+reorganization+after+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Muscle spindle feedback directs locomotor recovery and circuit reorganization after spinal cord injury.</a> Cell. 159 (7), 1626-1639 (2014).</li>
<li>Van Criekinge, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+full-body+motion+capture+gait+dataset+of+138+able-bodied+adults+across+the+life+span+and+50+stroke+survivors%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Data%22%5BJournal%5D)">A full-body motion capture gait dataset of 138 able-bodied adults across the life span and 50 stroke survivors.</a> Sci Data. 10 (1), 852(2023).</li>
<li>Datta Gupta, A., Tucker, G., Koblar, S., Visvanathan, R., Cameron, I. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+gait+analysis+and+lower+limb+functioning+in+foot+dystonia+treated+with+botulinum+toxin%5BTitle%5D)+AND+%22Toxins+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal gait analysis and lower limb functioning in foot dystonia treated with botulinum toxin.</a> Toxins (Basel). 10 (12), 532(2018).</li>
<li>Mathis, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DeepLabCut%3A+markerless+pose+estimation+of+user-defined+body+parts+with+deep+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">DeepLabCut: markerless pose estimation of user-defined body parts with deep learning.</a> Nat Neurosci. 21, 1281-1289 (2018).</li>
<li>Cicirelli, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+gait+analysis+in+neurodegenerative+diseases%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+J+Biomed+Health+Inform%22%5BJournal%5D)">Human gait analysis in neurodegenerative diseases: a review.</a> IEEE J Biomed Health Inform. 26 (1), 229-242 (2022).</li>
<li>Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+sensitive+and+reliable+locomotor+rating+scale+for+open+field+testing+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">A sensitive and reliable locomotor rating scale for open field testing in rats.</a> J Neurotrauma. 12 (1), 1-21 (1995).</li>
<li>Bhimani, A. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+gait+analysis+in+a+spinal+contusion+rat+model%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Biobehav+Rev%22%5BJournal%5D)">Functional gait analysis in a spinal contusion rat model.</a> Neurosci Biobehav Rev. 83 (1), 540-546 (2017).</li>
<li>Dewberry, L. S., Cruz, C. J., Southern, K. M., Otto, K. J., Allen, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pipeline+validation+for+rodent+gait+analysis+using+DeepLabCut%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech+Eng%22%5BJournal%5D)">Pipeline validation for rodent gait analysis using DeepLabCut.</a> J Biomech Eng. 147 (11), (2025).</li>
<li>Kirkpatrick, N. J., Butera, R. J., Chang, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DeepLabCut+increases+markerless+tracking+efficiency+in+X-ray+video+analysis+of+rodent+locomotion%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Biol%22%5BJournal%5D)">DeepLabCut increases markerless tracking efficiency in X-ray video analysis of rodent locomotion.</a> J Exp Biol. 225 (16), (2022).</li>
<li>Moraud, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+underlying+the+neuromodulation+of+spinal+circuits+for+correcting+gait+and+balance+deficits+after+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Mechanisms underlying the neuromodulation of spinal circuits for correcting gait and balance deficits after spinal cord injury.</a> Neuron. 89 (4), 814-828 (2016).</li>
<li>Wenger, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+neuromodulation+therapies+engaging+muscle+synergies+improve+motor+control+after+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Med%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal neuromodulation therapies engaging muscle synergies improve motor control after spinal cord injury.</a> Nat Med. 22 (2), 138-145 (2016).</li>
<li>Kathe, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neurons+that+restore+walking+after+paralysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The neurons that restore walking after paralysis.</a> Nature. 611 (7936), 540-547 (2022).</li>
<li>Skinnider, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-cell+and+spatial+atlases+of+spinal+cord+injury+in+the+Tabulae+Paralytica%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Single-cell and spatial atlases of spinal cord injury in the Tabulae Paralytica.</a> Nature. 631 (8019), 150-163 (2024).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Annotazione AI e Passo Software per acquisizione</td><td>Shanghai Clinical Technology Co., Ltd.</td><td>MouseAI</td><td>MouseAI è il software integrato di analisi per il tapis roulant MOVEMETRICS, unificando la registrazione video, la registrazione dei metadati e l'analisi automatica dell'andatura in un unico flusso di lavoro.</td></tr><tr><td>Impatto meccanico &nbsp;</td><td>RWD Life Science, Shenzhen, Cina</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sistema di registrazione elettrofisiologica multicanale</td><td>Kedou (suzhou) Brain - Computer Technology Co. &nbsp;</td><td>KedouBC RHD128A</td><td>KedouBC RHD128A è un sistema compatto di acquisizione elettrofisiologica in vivo a 128 canali, a 128 canali , progettato per la registrazione neurale ad alta risoluzione in animali da laboratorio di piccole a grandi dimensioni. Integrando headstage leggeri, plug-and-play (&le), conversione A/D a 16 bit e amplificatori programmabili, cattura EEG, ECoG, LFP, spikes, segnali EMG ed ECG da 0,1 Hz a 30 kHz con &le; 2.4 & micro; Rumore del sistema V e > 10 G&Omega; impedenza di ingresso. RHD128A fornisce dati neurali robusti e scalabili per l'utente per accelerare gli studi sulle interfacce cervello-macchina, neurodegenerazione e riabilitazione.</td></tr><tr><td>Tapis roulant</td><td>Shanghai Clinical Technology Co., Ltd.</td><td>MOVEMETRICHE</td><td>MOVEMETRICS è un tapis roulant strumentato ad alta precisione per analisi avanzata dell'andatura dei roditori.</td></tr></tbody></table>

tracciamento sincrono multiarticolare basato su deep learning per la quantificazione oggettiva della cinematica locomotoria degli arti posteriori nei ratti

Deep-Learning Based Multi-Joint Synchronous Tracking for Objective Quantification of Hindlimb Locomotor Kinematics in Rats

Tracciamento sincrono multiarticolare basato su deep learning per la quantificazione oggettiva della cinematica locomotoria degli arti posteriori nei ratti

Accurate and objective assessment of rat gait is essential to neuroscience and kinesiology research fields. Conventional systems frequently depend on ...

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Locomozione è spesso esaminato come un risultato di comportamento in vari modelli di malattie in campi quali le neuroscienze e ortopedia. In questo documento il video propone di descrivere un metodo per raccogliere le forze di reazione del terreno e la cinematica di ratti durante la locomozione sfrenato.

Cinematica e di reazione Determinazione terra Force: Un Quantificazione Abilità Dimostrazione Locomotore di Giovane adulto, mezza età, e Ratti geriatrica

Attività locomotoria (LMA) è una misura semplice e di facile esecuzione di comportamento nei topi. Accoppiamento di software di video tracking (VTS) e LMA permette il miglioramento della specificità e sensibilità, soprattutto se confrontato con il manuale, linea metodo di attraversamento LMA analisi. Inoltre VTS permette il monitoraggio a lungo termine di topo LMA.

Mouse a breve e lungo termine di attività locomotoria analizzati da Tracking Software Video

Viene presentato un paradigma per analizzare l'acquisizione di un compito di raggiungimento degli arti anteriori ad alta precisione nei ratti.

Acquisizione di un alta precisione specializzata arti anteriori Raggiungere Task in Rats

Lo studio corrente ha mirato per automatizzare la quantificazione dei deficit motori in ratti. Il modello di valutazione iniziale valuta motore perdite derivanti da un impianto di microelettrodo intracorticali nella corteccia motoria. Segnaliamo sullo sviluppo e l'uso di un algoritmo di rilevamento utilizzando facilmente adattabile, semplice e prontamente disponibili software di codifica.

Una funzione motoria animale singola romanzo Tracking System utilizzando il Software semplice, prontamente disponibile

Presentato qui è un protocollo per raccogliere e analizzare la cinematica tridimensionale della locomozione quadrupede nei roditori per studi preclinici.

3D Kinematic Gait Analysis for Preclinical Studies in Rodents

Il roditore è comunemente usato per studiare abilità abili, ma richiede tempo e sforzi significativi per implementare il compito e analizzare il comportamento. Descriviamo una versione automatizzata di persone che raggiungono con il tracciamento del movimento e la ricostruzione tridimensionale delle traiettorie di raggiungimento.

Acquisto automatico di ratti a pellet con ricostruzione tridimensionale delle traiettorie di paw e cifre

Questo protocollo descrive come costruire una videocamera piccola e versatile e come utilizzare video ottenuti da essa per addestrare una rete neurale a tracciare la posizione di un animale all'interno di camere di condizionamento operanti. Si tratta di un valido complemento alle analisi standard dei log dei dati ottenuti da test di condizionamento operanti.

Monitoraggio dei ratti nelle camere di condizionamento operanti utilizzando una videocamera fatta in casa versatile e DeepLabCut

Il presente protocollo descrive il tracciamento / valutazione del movimento tridimensionale per rappresentare l'alterazione del movimento dell'andatura dei ratti dopo l'esposizione a un ambiente di disuso simulato.

Comprensione completa dell'alterazione dell'andatura indotta dall'inattività nei roditori

L'attuale studio descrive un test del comportamento motorio fine per esaminare i deficit motori nei modelli di roditori, incluso il ratto TgF344-AD, utilizzando l'apprendimento automatico.

Un compito motorio fine per studiare la cinematica articolare in un modello preclinico di malattia neurodegenerativa

Questo protocollo introduce vmTracking, un metodo che consente il tracciamento delle pose ad alta precisione nei video di più animali che si muovono liberamente e senza marcatori, anche in condizioni di affollamento in cui gli animali sono densamente raggruppati. Questo approccio fornisce dati affidabili per l'analisi delle interazioni sociali che si verificano in ambienti seminaturali dove gli animali possono muoversi liberamente.

Utilizzo di vmTracking per migliorare l'accuratezza della stima della posa multi-animale negli studi sul comportamento sociale dei roditori

Presentiamo un flusso di lavoro a basso costo e senza marker utilizzando DeepLabCut per quantificare l'andatura spontanea e la locomozione nei topi in movimento libero. Questo protocollo integra l'acquisizione video a camera singola, il tracciamento senza marcatori dei punti di riferimento anatomici e l'estrazione dei parametri locomotori spaziotemporali, fornendo un quadro non invasivo e accessibile per l'analisi del comportamento motorio senza apparecchiature specializzate.

Un flusso di lavoro a basso costo senza marcatori basato su DeepLabCut per l'analisi spontanea dell'andatura e della locomozione in topi in movimento libero

Scopri un sistema di analisi del passo basato su deep learning per tracciare in tempo reale la cinematica multiarticolare degli arti posteriori nei ratti. Questo metodo consente una quantificazione oggettiva dei parametri locomotori e la valutazione precisa dei deficit neuromuscolari.

Tracciamento sincrono multiarticolare basato su deep learning per la quantificazione oggettiva della cinematica locomotoria degli arti posteriori nei ratti (Video) | JoVE Journal

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