2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a Phenotype Recording and Mining System for Discovering Individuality
| Project Area | Integrative research toward elucidation of generative brain systems for individuality |
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| Project/Area Number |
16H06534
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
柴田 智広 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (40359873)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 惇平 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (00635287)
夏目 季代久 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (30231492)
桝屋 啓志 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 室長 (40321814)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 脳・神経 / 計測工学 / 機械学習 / 情報工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) マーカレス表現型記録システムの開発 分担研究者の松本とRGB-Dカメラを複数台用いたシステムを用いた、複数マウスの身体部位の認識・追跡アルゴリズムの開発を引き続き行った。さらに、画像と同時に、マイクロフォンアレイを用いて複数マウスの超音波音声（UltraSonic Voice;USV）を同時に記録し、ケージ上の発生位置まで推定することで発生個体の特定も可能なシステムを開発（USVCAM）し、国際会議で発表を行った。論文は投稿中である。また、2次元カメラで撮影したマカクザルの身体特徴を深層学習で認識することができるようになり、ジャーナル論文を出版し、各種国際会議で口頭発表を行った。さらに学習済みネットワークとラベル付きデータセットを公開した。柴田と分担研究者の夏目とは国際連携先であるパスツール研究所のLive Mouse Trackerをマウスでなくラットへ応用するための開発を進め、ジャーナル論文出版や国際会議発表を行った。
(2) データの可視化や個性のモデリング 桝屋や松本と共に、マウスの超音波データのデータシェアリングプラットフォームの改善を行った。マウスの超音波データだけでなく行動データや動画像など、自由に共有できるようにした。そして柴田の研究チームは、複数マウスの音声とモーションのマルチモーダルデータを解析することにより、社会的行動を解析するツールを開発した。具体的には深層学習ベースの既存ツールであるAlphaTrackerを応用して複数マウスのモーションキャプチャを行い、さらに深層学習とクラスタリングアルゴリズムを用いて、潜在空間におけるマウス相互作用のクラスタリングや、USVのクラスとの関係を調査できるようになった。現在のところ、マウス相互作用のクラスタと、USVのクラスとの相関関係は見つかっていない。今後さらに研究を進める必要がある。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(19 results)
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[Journal Article] Establishment and application of information resource of mutant mice in RIKEN BioResource Research Center2020
Author(s)
Masuya H, Usuda D, Nakata H, Yuhara N, Kurihara K, Namiki Y, Iwase S, Takada T, Tanaka N, Suzuki K, Yamagata Y, Kobayashi N, Yoshiki A, Kushida T
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Journal Title
Laboratory Animal Research
Volume: 6
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] MacaquePose: A Novel “In the Wild” Macaque Monkey Pose Dataset for Markerless Motion Capture2021
Author(s)
Labuguen,R., Matsumoto, J., Blanco, N.S., Nishimaru, H., Nishijo, H., Takada,M., Go,Y., Inoue, K., Shibata, T.
Organizer
CV4Animals: Computer Vision for Animal Behavior Tracking and Modeling
Int'l Joint Research
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[Presentation] Multiple Monkey Pose Estimation Using OpenPose2021
Author(s)
Blanco, N.S., Labuguen,R., Matsumoto, J., Go,Y., Inoue, K.,Shibata, T
Organizer
International workshop (VAIB) in an international conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Performance Evaluation of Markerless 3D Skeleton Pose Estimates with Pop Dance Motion Sequence2020
Author(s)
Labuguen,R.,Blanco, N.S.,Kogami, T.,Ingco, W,E,M., Shibata, T
Organizer
2020 Joint 9th International Conference on Informatics, Electronics & Vision (ICIEV) and 2020 4th International Conference on Imaging, Vision & Pattern Recognition (icIVPR)
Int'l Joint Research
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