使用多功能自制摄像机和 DeepLabCut 跟踪操作调节室中的大鼠

通过遵循该协议中概述的方法，研究人员将能够记录和分析啮齿动物在操作调节室中执行复杂行为测试的视频。该协议描述了如何构建廉价的摄像机，并将其与开源跟踪软件一起使用。对于预算实验室来说，这是一种有吸引力的方法。

该方法对于涉及啮齿动物操作调理的研究项目很有价值。由于视频分析可以极大地提高对此类测试中所见行为的理解。首先将金属环连接到摄像机支架的开口周围。

然后使用套件随附的螺母和螺栓将相机模块连接到支架上。通过轻轻汇集其塑料唇的边缘，打开相机模块和微型计算机上的带状电缆端口。在摄像机模块的开放端口中点燃带状电缆，使电缆银色连接器朝向电路板。

然后通过推入塑料夹将它锁定到位。使用微机上的端口重复此过程。然后将鱼眼镜头连接到摄像机支架上的金属环上。

将微型计算机放在塑料盒中，然后插入列出的微型 SD 卡。然后将显示器、键盘和鼠标连接到微型计算机，然后通过连接其电源启动。打开终端窗口并键入 sudo apt 连字符，获取更新。

然后按输入键。下一个类型 sudo apt 完全连字符升级和按输入。在"开始"菜单下，选择首选项和树莓 PI 配置。

当窗口打开时，转到接口选项卡并启用相机和 I2C 然后单击"确定"。将补充文件一个复制到 USB 记忆棒上。然后将其传输到微型计算机主 PI 文件夹并重命名它。

打开终端窗口类型伪纳米斜线等，斜线RC点本地和按输入。使用键盘箭头键将光标向下移动到 fi 和退出零之间的空间。然后添加文本以使计算机启动复制的脚本。

和红外LED，每当它启动。通过按控件保存更改，X 后跟 Y 并输入。下一个焊接电阻器和母跳线电缆到两个彩色 LED 的腿上。

将母跳线电缆焊接到两个按钮开关上。然后将开关彩色 LED 和列出的红外引导模块连接到计算机 GPI 箍末端。正确连接后，一个带将指示摄像机已打开并准备使用。

而另一个表示摄像机正在录制视频。带长电缆的按钮用于启动和停止视频录制。当带这些短电缆的按钮用于关闭相机时。

将协议设置为使用操作室室灯作为协议中特定步骤的指示器。然后设置协议，以记录与此协议步骤指示器何时处于活动状态时相关的所有有关事件。将摄像机放在操作室的顶部，然后通过电源电缆将其连接到电源插座。

使用以前连接的按钮开始和停止视频录制。视频录制完成后，将摄像机连接到监视器、键盘鼠标和 USB 存储设备，然后从桌面检索视频文件。使用 DeeplabCuts 帧抓取功能从一个或多个录制的视频中提取 700 到 900 个视频帧。

确保选择的视频帧以不同姿势显示动物，包括头部在开口内外的静止状态，并朝着不同的方向移动。使用标签工具箱，通过将头部标签放在大鼠耳朵之间的中心位置，手动标记每个视频帧中大鼠头部的位置。还要标记可能感兴趣的其他身体部位。

此外，在协议步骤指示器的每个视频帧中标记其主动发光的位置。接下来，使用创建训练数据集和训练网络功能从标记的视频帧创建训练数据集，并开始神经网络的训练。训练神经网络后，使用它分析收集的视频。

这将创建一个 CSV 文件，列出大鼠头部的轨道位置、感兴趣的其他身体部位以及每个视频帧中的协议步骤指示器。此外，它将创建标记的视频文件，其中轨道位置以可视方式显示。若要在操作室中获取特定感兴趣点的坐标，请手动标记这些坐标，如前所述，并从 CSV 文件中检索自动存储在项目文件夹中标记数据的坐标。

请注意，在其中视频段协议步骤指标被跟踪在60像素内手动获得的位置在上一节，并提取每个周期，指标处于活动状态的确切起点。使用协议步骤指示器变为活动点以及操作室记录的时间戳。确定哪些视频段涵盖测试协议的特定事件，如试间间隔、响应或奖励检索。

请注意，它们覆盖任何特定感兴趣的事件的视频帧。最后对动物的位置和运动进行相关深入分析。相机的鱼眼镜头应该允许它捕捉大多数啮齿动物操作调节室内部的完整视图。

通过使用合适的红外照明源，摄像机还允许在完全黑暗中拍摄视频。训练有素的网络在跟踪动物头部时应允许超过 90% 的准确度。精确的跟踪可以通过跟踪动物在整个运动和绘制的路径中显示平滑的标记清晰可辨。

相比之下，不准确的跟踪的特点是无法可靠地停留在目标的标记和锯齿状的绘制路径。由于这种不准确的跟踪通常会导致计算运动速度的突然变化。通过跟踪动物在整个测试会话中的位置，可以评估不同的运动模式与性能的关系。

例如，在五种选择的连续反应时间测试中，在试验间间隔内的头部运动可用于分离排放试验，其中动物对执行响应的兴趣有限。从任务试验，动物根本不能注意到短暂的光提示。此外，调查头部运动可以检测和描述不同的注意力策略。

尝试这些过程时，协议步骤指示器必须可靠。神经网络是训练与潜水技术的视频帧。确保准确跟踪。