Оценка движения крыс с помощью математики
Поведение лабораторных животных в лабиринтах является основным средством оценки их когнитивных способностей и психоэмоционального состояния. Обычно, исследователи наблюдают за действиями, которые животные совершают (останавливаются, встают на задние лапки, умываются и т.д.) и за скоростью их перемещения. Такой подход всегда считали субъективным, однако, долгое время за неимением других методик обработки, он оставался основным. В век цифровых технологий и компьютерного зрения для оценки перемещения лабораторных животных стали использовать различные автоматизированные и математические методы. Прежде всего внимание современных ученых привлекает подробная траектория перемещения, как известно, она представляет собой изломанную кривую. Как показала практика, упорядоченность изломов траектории для разных типов поведения может отличаться, а эти отличия можно оценить исчисляемыми параметрами. Для этого расчётными методами проводят поиск признаков самоподобия кривой, описывающей траекторию, который более известен как фрактальны и мультифрактальный анализ. Группа исследователей из разных сфер установила, что параметры самоподобия линии траектории крыс, перемещающихся в самом простом лабиринте, изменяется при негативном воздействии внешней среды даже в том случае, если на уровне клинических показателей их физическое состояние продолжает советовать норме. Авторы полагают, что данный метод обработки наблюдений за поведением животных позволит выявлять скрытые побочные эффекты лекарств и в целом позволит больше узнать о том, как окружающая среда действует на поведение животных и людей.