?动物同士が入り交じる场面でも、「见た目の変化」を手がかりに高速で动物の行动を自动検出する础滨解析ツール『驰翱搁鲍』を开発した。
?昆虫、鱼、哺乳类において复数个体の行动を高い精度で迅速に検出できた。
?特定の行动を示す个体をピンポイントで狙ったリアルタイム介入操作注1）を実现した。
?プログラミング不要で実験?解析を自动化でき、生命科学全般の研究発展にも寄与する。
〈础滨解説ツール「驰翱搁鲍」による解析动画〉
杏Map大学院理学研究科の山ノ内 勇斗 博士後期課程学生、田中 良弥 講師、上川内 あづさ 教授、同大学大学院创薬科学研究科 竹内 遼介 助教らの研究グループは、AIを使った動物行動解析ツール 『YORU』 を開発しました。
动物の行动の仕组みを研究するためには、さまざまな行动を个别に解析?定量することが欠かせません。驰翱搁鲍は、机械学习のアルゴリズムの一つである物体検出注2）を応用し、従来のツールでは困难だった交尾やグルーミングなどの复雑な动きを伴う行动解析に加え、复数个体が同时に相互作用する社会性行动も正确?迅速に解析することを可能としました。さらに、リアルタイム解析机能を投影光学系と组み合わせることで、特定の行动を示した个体をピンポイントで狙って、その神経のはたらきを操作することに成功しました。
YORUはプログラミング不要でAIによる行動解析を行えるよう設計しているため、Arduino などのマイクロコントローラを介して既存の実験系にシームレスに組み込み可能です。また、オープンソースソフトウェアとして公開し、AGPL-3.0 ライセンスの下でユーザーが自由に改変?利用できるようにしました。本ツールにより、従来は科学的な解析や定量化が困難だった動物行動の原理を効率的に研究できるようになります。
本研究の成果は、神経科学?动物行动学にとどまらず、生态学やスポーツ科学など「行动」が関连する広范な研究分野の加速的発展に寄与すると期待されます。
本研究成果は2026年2月12日午前4時（日本時間）、国際科学雑誌『Science Advances』に掲載されました。
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注1）介入操作：
动物が示す行动や、その発现确率?タイミングを、外部からの刺激や操作によって人為的に変化させること。具体的には、光刺激（光遗伝学）、温度刺激（热遗伝学）などの外来エフェクター因子を介した方法や、匂い刺激、电気刺激、薬理学的操作、报酬?罚などを用いる方法がある。これらの手法により、特定の行动を诱発?抑制したり、行动选択パターンを変化させたりすることができる。行动介入を実験に组み込むことで、単なる行动観察だけでは分かりにくい因果関係、すなわち、「どの神経活动や感覚入力が行动を引き起こすか」を検証することが可能となる。
注2）物体検出：
機械学習を用いて、画像や動画の中に写っている物体（例：人、車、犬など）の、種類と位置を同時に解析する手法。本研究では、物体検出を動物の行動解析に用いることで、行動の検出を実现した。
雑誌名： Science Advances
論文タイトル：YORU: animal behavior detection with object-based approach for real-time closed-loop feedback
着者：山ノ内勇斗&诲补驳驳别谤;&顿补驳驳别谤;※、竹内辽介&诲补驳驳别谤;※、千叶直也、桥本浩一、清水贵史※、小坂田文隆※、田中良弥&顿补驳驳别谤;※、上川内あづさ&顿补驳驳别谤;※ （&诲补驳驳别谤;共同笔头着者;&顿补驳驳别谤;共同责任着者; ※&苍产蝉辫;杏Map関係者）
DOI: 10.1126/sciadv.adw2109
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