Un equipo de investigación dirigido por el profesor asociado del Laboratorio Jackson (JAX), Vivek Kumar, Ph.D., ha desarrollado un método no intrusivo para medir de forma precisa y continua la masa corporal del ratón mediante visión por computadora.El enfoque tiene como objetivo reducir el estrés asociado con las técnicas de pesaje tradicionales, mejorando la calidad y la reproducibilidad de la investigación biomédica con ratones.

en ambossalud humanayinvestigación biomédica,masa corporalEs una métrica fundamental que a menudo sirve como indicador de la salud general y como predictor de posibles problemas de salud.Para los investigadores que trabajan con ratones, los sujetos más comunes en los estudios preclínicos, medir la masa corporal ha implicado tradicionalmente sacar a los animales de sus jaulas y colocarlos en una báscula.

Este proceso puede resultar estresante para los ratones, ya que introduce variables que pueden afectar el resultado de los experimentos.Además, estas mediciones normalmente se toman sólo una vez cada pocos días, lo que complica aún más la precisión y reproducibilidad de los datos.

"Reconocimos la necesidad de un método mejor para medir de forma precisa y no invasiva la masa animal a lo largo del tiempo", dijo Kumar."El enfoque tradicional no sólo estresa a los ratones sino que también limita la frecuencia y confiabilidad de las mediciones, lo que puede debilitar la validez de los resultados experimentales".

Para abordar este desafío, Kumar y su equipo de científicos computacionales yingenieros de software, incluido el primer autor Malachy Guzman, así como Brian Geuther, M.S.y Gautam Sabnis, Ph.D., recurrieron a la tecnología de visión por computadora.Guzmán, estudiante de último año en Carleton College, fue estudiante de verano de JAX y continuó el proyecto como pasante de año académico en Kumar Lab.

Al analizar uno de los conjuntos de datos de videos de mouse más grandes utilizados anteriormente por Kumar para evaluar tambiénaseocomportamiento ypostura de marcha, desarrollaron un método para calcular la masa corporal con menos del 5% de error.Los hallazgos,publicadoen la edición avanzada en línea del 7 de agosto dePatrones, ofrece un nuevo recurso para investigadores que promete mejorar la calidad de una amplia gama de estudios preclínicos.

El equipo de investigación enfrentó varios desafíos al desarrollar este método.A diferencia de los sujetos relativamente estáticos utilizados en la agricultura industrial para medir la masa corporal, los ratones son muy activos y flexibles, y cambian con frecuencia de postura y forma, muy parecido a un objeto deformable.

Además, el equipo trabajó con 62 cepas de ratones diferentes, con masas que oscilaban entre 13 y 45 gramos, cada una con tamaños, comportamientos y colores de pelaje únicos, lo que requirió el uso de múltiples métricas visuales, herramientas de aprendizaje automático y modelos estadísticos para lograr el objetivo.nivel de precisión deseado.

"En los datos del vídeo, sólo el 0,6% de los píxeles pertenecían a cada ratón, pero pudimos aplicar métodos de visión por ordenador para predecir la masa corporal de cada individuo.ratones”, explicó Guzmán.

"Al entrenar nuestros modelos con cepas de ratones genéticamente diversas, nos aseguramos de que pudieran manejar las distribuciones visuales y de tamaño variables que se ven comúnmente en entornos de laboratorio. En última instancia, nuestros modelos estadísticos para predecir la masa se pueden usar para llevar a cabo experimentos genéticos y farmacológicos".

Este nuevo método ofrece varias ventajas clave para los investigadores.Permite la detección de cambios pequeños pero significativos en la masa corporal durante varios días, lo que podría ser crucial para estudios que involucren manipulaciones genéticas o de medicamentos.

Además, el método tiene el potencial de servir comoherramienta de diagnósticopara el seguimiento de la salud general y puede adaptarse a diferentes entornos experimentales y otros organismos en el futuro.