আচরণ হল অনুবাদমূলক গবেষণায় সবচেয়ে তথ্যপূর্ণ কার্যকরী রিডআউটগুলির মধ্যে একটি। স্নায়বিক ব্যাধি, দীর্ঘস্থায়ী ব্যথা, প্রুরিটাস, অটোইমিউন রোগ বা জিন থেরাপির মূল্যায়ন করা হোক না কেন, আচরণগত পরিবর্তনগুলি প্রায়শই থেরাপিউটিক কার্যকারিতার প্রথম প্রমাণ প্রদান করে। যাইহোক, নন-হিউম্যান প্রাইমেট (NHP) গবেষণায় নির্ভরযোগ্য আচরণগত ডেটা তৈরি করা ঐতিহ্যগতভাবে শ্রম-নিবিড় ভিডিও পর্যালোচনা এবং বিষয়ভিত্তিক মানব পর্যবেক্ষণের উপর নির্ভর করে, যা ধারাবাহিকতা, মাপযোগ্যতা এবং নিয়ন্ত্রক প্রজননযোগ্যতার ক্ষেত্রে চ্যালেঞ্জ তৈরি করে।
Prisys Biotech-এ, আমরা এই প্রক্রিয়াটিকে একটি AI-চালিত আচরণগত ফেনোটাইপিং প্ল্যাটফর্মের মাধ্যমে রূপান্তরিত করছি যা মাল্টি-ক্যামেরা 3D কম্পিউটার দৃষ্টি, মার্কারলেস মোশন ক্যাপচার, আচরণগত শ্রেণীবিভাগ, এবং ডিজিটাল বায়োমার্কার বিকাশকে একত্রিত করে৷ কেবলমাত্র পশুর আচরণ রেকর্ড করার পরিবর্তে, প্ল্যাটফর্মটি জটিল আন্দোলনগুলিকে পরিমাণগত, উদ্দেশ্যমূলক এবং সনাক্তযোগ্য ডেটাসেটে রূপান্তর করে যা আধুনিক প্রিক্লিনিকাল ড্রাগ ডেভেলপমেন্টে একীভূত করা যেতে পারে।
কেন প্রচলিত আচরণগত মূল্যায়ন আর যথেষ্ট নয়
আচরণগত শেষ পয়েন্টগুলি অসংখ্য থেরাপিউটিক ক্ষেত্রগুলিতে অপরিহার্য থাকে কারণ তারা সরাসরি কার্যকরী ফলাফলগুলিকে প্রতিফলিত করে যা সর্বদা আণবিক বায়োমার্কার বা ইমেজিং দ্বারা ক্যাপচার করা যায় না। পারকিনসন্স ডিজিজ, আল্জ্হেইমের রোগ, স্ট্রোক, দীর্ঘস্থায়ী ব্যথা, এটোপিক ডার্মাটাইটিস বা নিউরোসাইকিয়াট্রিক ডিসঅর্ডার সম্পর্কিত গবেষণায়, সূক্ষ্ম আচরণগত উন্নতিগুলি প্রায়শই ফার্মাকোলজিক্যাল কার্যকলাপের অর্থপূর্ণ প্রমাণ উপস্থাপন করে।
তাদের গুরুত্ব সত্ত্বেও, প্রচলিত আচরণগত মূল্যায়ন বিভিন্ন সীমাবদ্ধতা উপস্থাপন করে। দীর্ঘ-NHP অধ্যয়ন প্রায়শই শত শত ঘন্টার ভিডিও রেকর্ডিং তৈরি করে যার জন্য অভিজ্ঞ পর্যবেক্ষকদের ম্যানুয়াল পর্যালোচনার প্রয়োজন হয়। বিভিন্ন মূল্যায়নকারীরা সামান্য ভিন্ন স্কোরিং মানদণ্ড প্রয়োগ করতে পারে, যখন ক্লান্তি এবং বিষয়গত ব্যাখ্যা অনিবার্যভাবে পরিবর্তনশীলতার পরিচয় দেয়। আরও গুরুত্বপূর্ণভাবে, ম্যানুয়াল স্কোরিং ক্রমাগত, ফ্রেম-স্তরের আচরণগত তথ্যের পরিবর্তে শুধুমাত্র সংক্ষিপ্ত পর্যবেক্ষণ প্রদান করে, যা সূক্ষ্ম চিকিত্সা প্রভাবগুলি ক্যাপচার করা বা নিয়ন্ত্রক জমা দেওয়ার জন্য সম্পূর্ণরূপে সনাক্তযোগ্য ডেটাসেট স্থাপন করা কঠিন করে তোলে।
যেহেতু প্রিক্লিনিকাল ওষুধের বিকাশ ক্রমবর্ধমান উদ্দেশ্যমূলক এবং পুনরুত্পাদনযোগ্য প্রমাণের উপর নির্ভর করে, তাই AI{0}}সহায়তামূলক আচরণগত বিশ্লেষণ এই চ্যালেঞ্জগুলি অতিক্রম করার জন্য একটি শক্তিশালী সমাধান হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে।
নন-মানব প্রাইমেটদের জন্য একটি ডিজিটাল ফেনোটাইপিং প্ল্যাটফর্ম তৈরি করা
Prisys এ, আমাদেরএনএইচপি আচরণগত বিশ্লেষণ প্ল্যাটফর্মপ্রচলিত ভিডিও বিশ্লেষণ সফ্টওয়্যার ছাড়িয়ে প্রসারিত। এটি একটি ব্যাপক ডিজিটাল ফেনোটাইপিং ইকোসিস্টেমের প্রতিনিধিত্ব করে যা বিশেষভাবে অনুবাদমূলক গবেষণার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
প্ল্যাটফর্মটি সিঙ্ক্রোনাইজ করা মাল্টি-ক্যামেরা ইমেজিং, থ্রি-মাত্রিক মার্কারলেস পোজ অনুমান, AI-চালিত আচরণগত স্বীকৃতি, আচরণগত ডাটাবেস নির্মাণ, এবং অনুবাদমূলক বিশ্লেষণকে একীভূত ওয়ার্কফ্লোতে সংহত করে। এই পদ্ধতিটি গবেষকদের স্বতঃস্ফূর্ত আচরণগুলিকে ক্রমাগত নিরীক্ষণ করতে সক্ষম করে যখন স্বয়ংক্রিয়ভাবে পৃথক প্রাণী এবং সম্পূর্ণ অধ্যয়ন জুড়ে মানসম্মত পরিমাণগত শেষ পয়েন্ট তৈরি করে।
সময়ের সাথে সাথে, প্ল্যাটফর্মটি রোগের-নির্দিষ্ট আচরণগত ডেটাবেসগুলির বিকাশকেও সমর্থন করে, যা গবেষকদের রোগের অগ্রগতি এবং থেরাপিউটিক প্রতিক্রিয়াগুলির সাথে স্বাভাবিক আচরণগত বেসলাইনের তুলনা করতে দেয়। বিচ্ছিন্ন পরীক্ষাগুলি বিশ্লেষণ করার পরিবর্তে, সিস্টেমটি ক্রমাগত ডিজিটাল আচরণগত সম্পদ জমা করে যা ভবিষ্যতের মডেল বিকাশ এবং অনুবাদমূলক গবেষণাকে উন্নত করে।
মার্কারলেস 3D মোশন ক্যাপচার প্রাকৃতিক আচরণগত পর্যবেক্ষণ সক্ষম করে
প্রথাগত মোশন ক্যাপচার সিস্টেমের জন্য সাধারণত বিষয়ের সাথে সংযুক্ত প্রতিফলিত মার্কার প্রয়োজন, এমন একটি পদ্ধতি যা অ-মানব প্রাইমেটদের দীর্ঘমেয়াদী অধ্যয়নের জন্য অব্যবহারিক-এবং প্রাকৃতিক গতিবিধিতে হস্তক্ষেপ করতে পারে।
প্রিসিস এর পরিবর্তে ফিজিক্যাল মার্কার ছাড়াই ত্রিমাত্রিক কঙ্কালের গতিবিধি পুনর্গঠন করতে সিঙ্ক্রোনাইজ করা মাল্টি-ভিউ কম্পিউটার ভিশন ব্যবহার করে। AI স্বয়ংক্রিয়ভাবে মাথা, অঙ্গ-প্রত্যঙ্গ, ট্রাঙ্ক এবং জয়েন্টগুলি সহ শারীরবৃত্তীয় ল্যান্ডমার্কগুলি সনাক্ত করে, যা স্ট্যান্ডার্ড হাউজিং পরিবেশের মধ্যে শরীরের ভঙ্গি এবং গতিবিধির সুনির্দিষ্ট পুনর্গঠনের অনুমতি দেয়।
যেহেতু একাধিক সিঙ্ক্রোনাইজড ক্যামেরা একই সাথে প্রাণীটিকে পর্যবেক্ষণ করে, সিস্টেমটি সাধারণত প্রচলিত দ্বিমাত্রিক ভিডিও রেকর্ডিংয়ের সম্মুখীন হওয়া সমস্যাগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। তাই সংযম, অবেদন, বা আচরণগত হস্তক্ষেপ ছাড়াই প্রাণীদের ক্রমাগত পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে।
মুভমেন্ট ট্র্যাকিং থেকে ডিজিটাল আচরণগত বায়োমার্কার পর্যন্ত
আন্দোলন ক্যাপচার শুধুমাত্র প্রথম ধাপ প্রতিনিধিত্ব করে. AI এর প্রকৃত মূল্য জৈবিকভাবে অর্থপূর্ণ আচরণগত শেষ পয়েন্টে গতির ডেটা রূপান্তরিত করার মধ্যে রয়েছে।
আমাদের আচরণগত বিশ্লেষণ প্ল্যাটফর্ম স্বয়ংক্রিয়ভাবে গতিবিধি, আরোহণ, সাজসজ্জা, স্ক্র্যাচিং, বিশ্রাম, অঙ্গবিন্যাস রূপান্তর, হাতের নড়াচড়া এবং চলাফেরার বৈশিষ্ট্য সহ আচরণের বিস্তৃত বর্ণালীকে শ্রেণীবদ্ধ করে। কেবল আচরণগত ঘটনাগুলি গণনা করার পরিবর্তে, সিস্টেমটি আচরণগত ফ্রিকোয়েন্সি, সময়কাল, স্থানিক গতিপথ, যৌথ গতিবিদ্যা, চলাচলের বেগ, ত্বরণ এবং অঙ্গ সমন্বয় পরিমাপ করে।
এই পরিমাণগত পরামিতিগুলি অত্যন্ত সংবেদনশীল ডিজিটাল বায়োমার্কার প্রদান করে যা সূক্ষ্ম ফার্মাকোডাইনামিক প্রতিক্রিয়া সনাক্ত করতে সক্ষম যা পর্যবেক্ষণযোগ্য ক্লিনিকাল উন্নতির আগে হতে পারে। এই ধরনের উদ্দেশ্য পরিমাপ স্নায়বিক রোগে বিশেষভাবে মূল্যবান যেখানে ছোট কার্যকরী পরিবর্তনগুলি প্রায়শই প্রাথমিক থেরাপিউটিক সুবিধার প্রতিনিধিত্ব করে।
AI বস্তুনিষ্ঠতা এবং পরিমাপযোগ্যতা উন্নত করে
AI-ভিত্তিক আচরণগত বিশ্লেষণের সবচেয়ে বড় সুবিধাগুলির মধ্যে একটি হল মানসম্মত গণনামূলক মূল্যায়নের সাথে বিষয়গত পর্যবেক্ষণ প্রতিস্থাপন করার ক্ষমতা।
ম্যানুয়াল ভিডিও পর্যালোচনার উপর নির্ভর করার পরিবর্তে, প্ল্যাটফর্মটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ক্রমাগত রেকর্ডিং প্রক্রিয়া করে এবং একটি গবেষণার মধ্যে প্রতিটি প্রাণী জুড়ে অভিন্ন বিশ্লেষণাত্মক মানদণ্ড প্রয়োগ করে। পুরো পরীক্ষামূলক সময় জুড়ে ফ্রেম আচরণগত ট্র্যাকিং-দ্বারা-ফ্রেম সক্ষম করার সময় এটি আন্তঃ-পর্যবেক্ষকের পরিবর্তনশীলতা দূর করে।
প্রতিটি আচরণগত ইভেন্ট মূল ভিডিও রেকর্ডের সাথে সংযুক্ত থাকে, একটি সম্পূর্ণরূপে সনাক্তযোগ্য বিশ্লেষণাত্মক কর্মপ্রবাহ তৈরি করে যা গুণমানের নিশ্চয়তা, ডেটা যাচাইকরণ এবং নিয়ন্ত্রক ডকুমেন্টেশন সমর্থন করে। যেহেতু ড্রাগ ডেভেলপাররা ক্রমবর্ধমানভাবে পুনরুত্পাদনযোগ্য ডিজিটাল এন্ডপয়েন্টের সন্ধান করে, এই স্তরের স্বচ্ছতা প্রচলিত আচরণগত স্কোরিংয়ের তুলনায় একটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা উপস্থাপন করে।
পুরো-শারীরিক গতির বাইরে আচরণগত বিশ্লেষণ সম্প্রসারণ করা
আচরণগত ফেনোটাইপিং শুধুমাত্র লোকোমোশনের বাইরে প্রসারিত। মুখের অভিব্যক্তি প্রায়ই ব্যথা, অস্বস্তি এবং স্নায়বিক অবস্থার গুরুত্বপূর্ণ সূচক প্রদান করে।
এই প্রয়োজন মেটাতে, Prisys এর উপর ভিত্তি করে একটি উন্নত ত্রিমাত্রিক-মুখের অভিব্যক্তি বিশ্লেষণ কাঠামোও তৈরি করছেনন-হিউম্যান প্রাইমেট 3D গ্রিমেস স্কেল (3DGS). AI ভিত্তিক বৈশিষ্ট্য নিষ্কাশনের সাথে মাল্টি-ভিউ ফেসিয়াল ইমেজিংকে একীভূত করে, এই প্রযুক্তিটি সূক্ষ্ম মুখের পেশী নড়াচড়ার বস্তুনিষ্ঠ পরিমাণ নির্ধারণ করতে সক্ষম করে যা প্রচলিত ভিজ্যুয়াল স্কোরিং ব্যবহার করে ধারাবাহিকভাবে মূল্যায়ন করা কঠিন।
ফলস্বরূপ ডিজিটাল ব্যথা বায়োমার্কারগুলির বেদনানাশক ওষুধের বিকাশ, অপারেটিভ ব্যথা মূল্যায়ন, প্রদাহজনিত রোগের মডেল এবং প্রাণী কল্যাণ পর্যবেক্ষণে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে।
একাধিক থেরাপিউটিক এলাকা জুড়ে অ্যাপ্লিকেশন
যেহেতু আচরণগত এন্ডপয়েন্টগুলি ওষুধের বিকাশ জুড়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, তাই AI-চালিত আচরণগত ফিনোটাইপিং স্নায়ুবিজ্ঞানের বাইরে অসংখ্য গবেষণা প্রোগ্রামকে সমর্থন করে।
কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের অধ্যয়নে, ডিজিটাল আচরণগত বিশ্লেষণ মোটর পুনরুদ্ধার, গতির অস্বাভাবিকতা, অঙ্গবিন্যাস, জ্ঞান এবং কার্যকরী উন্নতির উদ্দেশ্যমূলক মূল্যায়ন প্রদান করে। স্বতঃস্ফূর্ত আন্দোলন, পরিহার আচরণ এবং মুখের ব্যথা সূচকের পরিমাণগত মূল্যায়ন থেকে ব্যথা গবেষণার সুবিধা। ডার্মাটোলজি এবং ইমিউনোলজি প্রোগ্রামগুলি একটি সংবেদনশীল ফার্মাকোডাইনামিক এন্ডপয়েন্ট হিসাবে স্ক্র্যাচিং আচরণ নিরীক্ষণ করতে পারেক্রনিক pruritusএবংএটোপিক ডার্মাটাইটিস. জিন থেরাপি, সেল থেরাপি এবং জীববিজ্ঞান একইভাবে কার্যকরী পুনরুদ্ধারের ক্রমাগত দীর্ঘ-পর্যবেক্ষণ থেকে উপকৃত হয় যা আণবিক এবং ইমেজিং বায়োমার্কারকে পরিপূরক করে।
অনুবাদমূলক আচরণগত বিজ্ঞানের ভবিষ্যত
প্রিক্লিনিকাল ড্রাগ ডেভেলপমেন্ট দ্রুত ইন্টিগ্রেটেড ডিজিটাল ফেনোটাইপিংয়ের দিকে অগ্রসর হচ্ছে, যেখানে নিউরোইমেজিং, ইলেক্ট্রোফিজিওলজি, ফার্মাকোকিনেটিক্স, ফার্মাকোডাইনামিক্স এবং আণবিক বায়োমার্কারের পাশাপাশি আচরণগত ডেটা বিশ্লেষণ করা হয়।
Prisys Biotech-এ, আমরা বিশ্বাস করি AI-চালিত আচরণগত বিশ্লেষণ একটি ঐচ্ছিক বিশ্লেষণাত্মক সরঞ্জামের পরিবর্তে অনুবাদমূলক গবেষণার একটি অপরিহার্য উপাদান হয়ে উঠবে৷ আমাদের প্রতিষ্ঠিত নন-মানুষের প্রাইমেট ডিজিজ মডেল, ক্লিনিকাল ইমেজিং ক্ষমতা, ওয়্যারলেস ইইজি প্রযুক্তি, এবং অনুবাদমূলক নিউরোসায়েন্স দক্ষতার সাথে উন্নত কম্পিউটার দৃষ্টিকে একত্রিত করে, আমরা ওষুধ বিকাশকারীদের উদ্দেশ্যমূলক, পুনরুৎপাদনযোগ্য, এবং ক্লিনিক্যালভাবে প্রাসঙ্গিক কার্যকরী শেষ পয়েন্টগুলি প্রদান করার লক্ষ্য রাখি যা প্রাক-আত্মবিশ্বাস{3}তে উন্নত করে৷
উপসংহার
অ-মানব প্রাইমেট স্টাডিতে থেরাপিউটিক কার্যকারিতা বোঝার জন্য নির্ভরযোগ্য আচরণগত মূল্যায়ন মৌলিক রয়ে গেছে। যাইহোক, আধুনিক ওষুধের বিকাশ সাবজেক্টিভ পর্যবেক্ষণের চেয়ে বেশি দাবি করে-এর জন্য প্রয়োজন পরিমাণগত, পুনরুত্পাদনযোগ্য এবং নিয়ন্ত্রক-প্রস্তুত প্রমাণ।
AI-চালিত 3D মার্কারলেস মোশন ক্যাপচার, ডিজিটাল ফেনোটাইপিং, স্বয়ংক্রিয় আচরণগত শ্রেণীবিভাগ, এবং পরিমাণগত বায়োমার্কার বিকাশের মাধ্যমে, Prisys Biotech আচরণগত গবেষণাকে ম্যানুয়াল পর্যবেক্ষণ থেকে একটি প্রমিত ডিজিটাল বিজ্ঞানে রূপান্তর করতে সহায়তা করছে৷ প্রাক-ক্লিনিকাল গবেষণা জুড়ে AI-এর গ্রহণ প্রক্রিয়া ত্বরান্বিত হচ্ছে, ডিজিটাল আচরণগত বিশ্লেষণ অনুবাদমূলক ভবিষ্যদ্বাণীর উন্নতিতে এবং নিরাপদ এবং আরও কার্যকর থেরাপির বিকাশকে সমর্থন করতে ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে।
প্রিসিস বায়োটেকের সাথে যোগাযোগ করুন
