Name: 쥐의 후肢 운동 운동학을 객관적으로 정량화하기 위한 딥러닝 기반 다중 관절 동기 추적 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-04-03T12:43:00.000+00:00
Duration: 6 min 52 s
Description: 학습하세요 딥러닝 기반 마커리스 트레드밀 시스템을 이용한 쥐 후肢 다중 관절 운동학 실시간 추적 방법을. 척수 손상 모델에서 객관적 보행 정량화가 가능한 고처리량 플랫폼입니다.

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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>보행 AI 주석 및 획득 소프트웨어</td><td>상하이 클린AI 트리알 테크놀로지 유한회사.</td><td>마우스AI</td><td>MouseAI는 MOVEMETRICS 러닝머신을 위한 통합 분석 소프트웨어로, 비디오 녹화, 메타데이터 로깅, 자동화된 보행 분석을 하나의 워크플로우로 통합합니다.</td></tr><tr><td>기계적 충격 &nbsp;</td><td>RWD 라이프 사이언스, 선전, 중국</td><td></td><td></td></tr><tr><td>다중 채널 전기물리 논리 기록 시스템</td><td>커도(쑤저우) 두뇌컴퓨터기술회사, 그리고 nbsp;</td><td>케두BC RHD128A</td><td>KedouBC RHD128A는 소형 128채널 생체 내 전기생리학 획득 시스템으로, 소형부터 대형 실험실 동물의 고해상도 신경 기록을 위해 설계되었습니다. 경량의 플러그 앤 플레이 헤드스테이지(& 1.3 g), 16비트 A/D 변환 및 프로그래머블 앰프를 통합하여 0.1 Hz에서 30 kHz까지 EEG, ECoG, LFP, 스파이크, EMG 및 ECG 신호를 &le로 포착합니다; 2.4 & 마이크로; V 시스템 소음과 > 10 G&Omega; 입력 임피던스. RHD128A 뇌-기계 인터페이스, 신경퇴행 및 재활 연구를 가속화하기 위해 강력하고 사용자 확장 가능한 신경 데이터를 제공합니다.</td></tr><tr><td>러닝머신</td><td>상하이 클린AI 트리알 테크놀로지 유한회사.</td><td>무브메트릭스</td><td>MOVEMETRICS는 고급 설치류 보행 분석을 위한 고정밀도 계측 러닝머신입니다.&nbsp;</td></tr></tbody></table>

쥐의 후肢 운동 운동학을 객관적으로 정량화하기 위한 딥러닝 기반 다중 관절 동기 추적

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

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

deep-learning-based-multi-joint-synchronous-tracking-for-objective

Research

연구

JoVE Journal

Behavior

행동

로코는 종종 같은 신경 과학 및 정형 외과 등의 분야에서 질병의 다양한 모델의 행동 결과로 심사합니다. 이 비디오 종이가 억제 운동 중에 쥐가에서 지상 반응 병력 및 운동학를 수집하는 방법을 설명하는 계획이다.

운동학 및 그라운드 반력 결정 : 젊은 성인, 중년과 노인 쥐의 데모 Quantifying 운전하는 능력

전위의 활동 (LMA)는 생쥐의 행동을 간단하고 쉽게 수행 측정이다. 비디오 추적 소프트웨어 (VTS) 및 LMA의 커플 링 LMA 분석 설명서, 라인 교차 방식에 비해 특히, 특이성 및 감도 개선 할 수 있습니다. 또한 VTS 마우스 LMA의 장기 추적을 할 수 있습니다.

마우스의 단기 및 장기 전위의 활동은 영상 추적 소프트웨어에 의해 분석

쥐에서 고정밀 숙련 된 앞다리 도달 작업의 획득을 분석하기위한 패러다임이 제시됩니다.

숙련 된 앞다리가 쥐에서 작업을 도달하는 고정밀의 취득

현재의 연구는 쥐에 있는 모터 적자의 정량화를 자동화 목적입니다. 초기 평가 모델 모터 손해는 intracortical microelectrode 주입 모터 피 질에서 평가 합니다. 우리는 개발에 쉽게 적응할 수 있는 간단 하 고 쉽게 사용할 수 코딩 소프트웨어를 사용 하 여 추적 알고리즘의 사용을 보고 합니다.

소설 동물 모터 기능 추적 간단 하 고 쉽게 사용할 수 있는 소프트웨어를 사용 하 여 시스템

여기에 제시된 프로토콜은 전임상 연구를 위한 설치류에서 사중 운동의 3차원 운동학을 수집하고 분석하는 프로토콜이다.

설치류의 전임상 연구를 위한 3D 운동걸음걸이 분석

설치류 숙련된 도달은 일반적으로 손재주 기술을 연구하는 데 사용되지만 작업을 구현하고 행동을 분석하는 데 상당한 시간과 노력이 필요합니다. 우리는 모션 추적 및 도달 궤적의 3 차원 재구성과 도달 숙련 된 숙련 된 버전의 자동화 된 버전을 설명합니다.

발과 숫자 궤적의 3 차원 재구성에 도달 자동화 된 쥐 단일 펠릿

이 프로토콜은 작고 다재다능한 비디오 카메라를 구축하는 방법과 작동 컨디셔닝 챔버 내부의 동물의 위치를 추적하는 신경망을 훈련하기 위해 비디오에서 얻은 비디오를 사용하는 방법에 대해 설명합니다. 이는 작동 컨디셔닝 테스트에서 얻은 데이터 로그의 표준 분석을 보완하는 데 유용합니다.

다재다능한 수제 비디오 카메라와 DeepLabCut을 사용하여 오페라 컨디셔닝 챔버에서 쥐 추적

본 프로토콜은 시뮬레이션된 불사용 환경에 노출된 후 쥐의 보행 동작 변화를 묘사하기 위한 3차원 동작 추적/평가를 설명합니다.

설치류의 비활동으로 인한 보행 변화에 대한 포괄적인 이해

현재 연구는 기계 학습을 사용하여 TgF344-AD 쥐를 포함한 설치류 모델의 운동 결함을 검사하기 위한 미세 운동 행동 테스트를 설명합니다.

신경퇴행성 질환의 전임상 모델에서 관절 운동학을 연구하기 위한 소근육 운동 과제

이 프로토콜은 동물이 빽빽하게 모여 있는 혼잡한 조건에서도 자유롭게 움직이고 마커가 없는 여러 동물의 비디오에서 고정밀 포즈 추적을 가능하게 하는 방법인 vmTracking을 도입합니다. 이 접근 방식은 동물이 자유롭게 움직일 수 있는 반자연 환경에서 발생하는 사회적 상호 작용을 분석하기 위한 신뢰할 수 있는 데이터를 제공합니다.

설치류 사회 행동 연구에서 다중 동물 자세 추정의 정확도를 향상시키기 위해 vmTracking을 활용

우리는 DeepLabCut을 사용하여 자유롭게 움직이는 쥐의 자발적인 보행과 이동을 정량화하는 저비용 마커 없는 워크플로우를 제시합니다. 이 프로토콜은 단일 카메라 비디오 획득, 해부학적 랜드마크의 무마커 추적, 시공간적 운동 매개변수 추출을 통합하여 전문 장비 없이도 비침습적이고 접근 가능한 운동 행동 분석 프레임워크를 제공합니다.

자유롭게 움직이는 쥐의 자발적 보행 및 이동 분석을 위한 저비용 마커리스 DeepLabCut 기반 워크플로우

학습하세요 딥러닝 기반 마커리스 트레드밀 시스템을 이용한 쥐 후肢 다중 관절 운동학 실시간 추적 방법을. 척수 손상 모델에서 객관적 보행 정량화가 가능한 고처리량 플랫폼입니다.

쥐의 후肢 운동 운동학을 객관적으로 정량화하기 위한 딥러닝 기반 다중 관절 동기 추적

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