哈佛大学研究人员开发人工智能驱动框架来研究社交互动，自闭症研究向前迈进了一步

快速阅读: 《哈佛深红》消息，哈佛大学研究人员开发AI新框架，通过分析大鼠社交互动，为研究自闭症等疾病提供新工具。该框架利用机器学习生成详细图像，显著提高行为测量精度。研究发现基因编辑大鼠的社交行为呈现差异，但强调其不能直接等同于人类自闭症。这一方法还可应用于其他疾病研究。

哈佛大学的研究人员开发了一种基于人工智能的新框架，用于追踪和分析大鼠在社交环境中的互动方式，为研究自闭症及其他疾病提供了新工具。这项名为《绘制社交行为图谱》的研究介绍了一种利用机器学习的方法，生成与交互大鼠相关的详细重建图像，使研究人员能够更精准地测量社交行为。

该研究的作者之一、哈佛大学生物体与进化生物学教授本杰明·P·奥尔维茨基表示，这项研究开创了一种全新的方法，用于描述自由互动成对或三组动物的社交行为。他认为，“这为科学界提供了一个机会，可以更严格和定量地研究这些社交行为”。他还提到：“我们感兴趣的是理解这些社交行为背后的神经机制以及社交行为的差异。”

研究人员使用了经过基因编辑的大鼠来分析数小时录制的大鼠互动视频，大幅缩短了过去需要耗费大量时间的手动标注过程。奥尔维茨基解释说：“这是一种基于机器学习的算法，我们训练网络非常准确地从二维摄像机识别三维姿势，然后将其扩展到两到三只互动的大鼠身上。”他补充道，在此模型之前，研究人员必须逐帧分析视频，并手动标注每只大鼠的行为，这种方式不仅主观性强，而且极其繁琐且耗时。

该研究的第一作者、博士后研究员乌格内·克利拜特指出，大鼠在研究中展现出了独特的社交行为特征。她说：“小鼠的一个特点是缺乏大鼠所具有的那种优雅、丰富且紧密的社交行为。”奥尔维茨基提到，这项研究的真正动力是为了更好地理解自闭症谱系障碍模型。研究人员使用了经过基因编辑的大鼠，去除了与该疾病相关的基因，以研究社交行为的差异。他强调：“我们感兴趣的是它们的社交行为是否受到影响，因为我们在人类自闭症中确实观察到了社交行为的差异。”

克利拜特表示，研究结果支持了大鼠社交行为模型，AI分析显示大鼠社交互动存在广泛的差异。“在自闭症模型组中，一些基因敲除的大鼠变得比以前更社交，而另一些则变得更不社交。”她提到那些经过基因编辑的大鼠时说道。尽管克利拜特表示结果乍一看可能显得“不一致”，但最终证明了大鼠社交互动的预期广泛范围。“它们在不同方向上都各不相同——我们对此并不感到惊讶。”她说。

这些大鼠模型的差异对于识别与自闭症相关的相关行为特征至关重要，但研究人员也提醒不要过度解读。“这些动物并非自闭症患者，”克利拜特说，“我绝不会声称通过了解大鼠就能完全理解自闭症。但我认为这种基础行为研究非常重要。”

奥尔维茨基提到，这项研究的方法论和AI模型可以应用于研究动物和人类的其他疾病。“正如您所言，这种方法具有广泛的应用前景。”他说，“它可以应用于单个动物，也可以应用于帕金森病，还可以应用于运动障碍。”

克利拜特表示，她希望未来的研究人员能用这些不同工具在同一数据集上开展研究，那将非常有意义。“如今我们处在一个拥有众多不同类型工具的时代，如果能用这些不同工具在同一数据集上开展研究，那将非常有意义。”她说。

——工作人员记者艾拉·F·尼德海尔曼可以通过电子邮件联系：ella.niederhelman@thecrimson.com。在X平台关注她 @eniederhelman。

——工作人员记者大卫·D·迪克森可以通过电子邮件联系：david.dickson@thecrimson.com。

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