模式生物研究——LoliTrack斑马鱼视频行为跟踪系统

相关背景

斑马鱼作为当下最热门的模式生物之一，因其繁殖方便、繁殖周期短、产卵量大、体外受精、体外发育、胚体透明、遗传基因与人高度相似等特点，被广泛应用于科学研究。在生命科学领域，斑马鱼是神经科学、病理学和药理毒理学的重要研究对象；在生态领域，斑马鱼研究被应用于改善无脊椎动物类族群的保护，提高对水生生物群落的理解，改善水生动物生存环境等。

斑马鱼的行为是我们评估其生理变化和社群关系的重要方式，包括个体活动能力、群体交互行为、刺激反应等多个方面，通常采用高速相机采集斑马鱼活动视频，再采用专业视频分析软件对斑马鱼的群体间距离、运动速度、特定区域的活动兴趣等进行详细分析，从而获得斑马鱼各种行为活动数据。

在此我们介绍并推荐一款功能丰富且强大的斑马鱼行为学分析软件—LoliTrack！

LoliTrack视频行为分析系统

LoliTrack是一款功能强大且极具用户友好性的视频行为学分析软件平台，其基于色彩识别及动静态识别等多种技术对动物进行快速准确的识别并跟踪，从而获得可靠的行为学数据，被广泛应用于斑马鱼社交行为分析、焦虑压力等精神分析、药物筛选和毒理分析、活动强度、学习记忆等科研领域。

LoliTrack平台具有以下特点：

1.多物种应用，泛用性高

LoliTrack不仅可以用于斑马鱼行为学分析，对于其他多种动物，如鱼类、昆虫、哺乳动物（大小鼠等）、鸟类、浮游生物等，均可以使用LoliTrack软件来进行分析具有很高的泛用性，下图为LoliTrack软件分析斑马鱼幼鱼（左）和小鼠（右）行为示例。

2.多种分析模式，实验高通量

Lolitrack采用色彩识别及动静态识别等多种技术原理，能够对视野中动物进行自动识别，可同时对同一容器内多达24只动物进行同时识别并追踪，并且能够完美区分动物间的轨迹重叠与交叉。除此之外，LoliTrack具备多容器同时跟踪（24、48、96孔板等）和文件批量处理功能，极大的提高了实验通量。

多动物追踪（左）及多容器追踪（右）

3.兼容性强，配置简单，使用成本低

LoliTrack兼容市场上几乎所有类型的数码相机设备，用户仅需购买一款分辨率及帧频较高的摄像系统即可搭建个人斑马鱼行为学平台，经济实用。另外，LoliTrack不仅可以实时采集追踪动物视频行为，还可离线导入其他已录制文件（如显微镜、摄像头等）进行分析，灵活性高。

LoliTrack工作流

4.特征点识别，多点追踪

LoliTrack可同时识别动物身体多个特征点(尾巴、头部、中线中心、重心)，并对每个特征点单独追踪，可用于研究动物精细运动（尾部拍频、身体振荡等）或特定行为（方向或运动方向、转弯速率等）。

5.真三维追踪，多样化数据导出

通过双摄像头或立体影像文件，LoliTrack可提供在空气或水中的焦点动物的真实3D视频跟踪，并且考虑到空气与水的屈光率不同。三维追踪坐标以及轨迹可以以不同的格式导出，以便在其他软件包中进一步可视化或分析。

6.频率分析功能，斑马鱼心率评估

LoliTrack软件具有频率分析功能，通过对感兴趣区域的特征性分析，可获得斑马鱼等动物的特征性规律，获得心率、鼓腮频率等参数。

7.指引式教学，友好的用户体验

LoliTrack采用指引式使用指导方式，用户可在极短的时间内掌握软件的使用，并且内置多种人性化功能（自定义颜色、自定义区域、手动标记、数据导出选择、自定义参数等），让使用者具有绝佳的用户体验。另外，软件总计可分析包括位置、速度、加速度、活动和转弯速率、群体间距等多达20+实验参数，适用于绝大多数斑马鱼行为学实验。

相关文献

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结束语：

LoliTrack 5是一款超级快速直观的Windows软件，用于2D和3D视频跟踪和动物行为分析。支持鱼类、昆虫、哺乳动物、鸟类等多种模式生物的行为分析，可对行为轨迹、活动范围、位置、速度、旋转等众多行为学参数执行量化分析，具有简洁的工作界面，可以让任何人轻松上手。此外，还提供DEMO软件进行演示和试用，欢迎大家前来咨询。

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