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공포상황에서 쥐가 나타내는 동결반응의 검출을 위한 이미지 분석 시스템

Vision-Based System for Detecting and Analyzing the Freezing Response of Rats in Fearful Situations

대한정신약물학회지 2009년 20권 2호 p.78 ~ 89
홍성빈 ( Hong Sung-Bin ) - 고려대학교 심리학과

홍혜선 ( Hong Hye-Sun ) - 고려대학교 심리학과
이연경 ( Lee Yeon-Kyung ) - 고려대학교 심리학과
김석찬 ( Kim Seok-Chan ) - 고려대학교 심리학과
최준식 ( Choi Jung-Sesk ) - 고려대학교 심리학과

Abstract

공포반응의 측정에 가장 널리 이용되는 행동 측정이 쥐에서 나타나는 동결반응이다. 본 연구자들에 의해 개 발된 동결반응 측정 시스템(vision-based analysis for freezing, 이하 V-BAFF)의 작동 원리를 설명하고 실제 실험상황에서 얻어진 자료를 분석하였다. 총 6마리의 쥐 로부터 공포 조건화 획득, 소거 및 파지 회기에 걸쳐 다 양한 수준의 동결반응 측정치를 수집하였다. 성능 비교 를 위해 V-BAFF에 의해 분석된 동결반응 점수와 훈련 된 인간 관찰자 측정 점수 간의 상관을 측정한 결과 0.98 에 근접하는 상관을 얻었다. 인간과 달리 여러 대의 상 자에서 얻어진 데이터를 동시에 처리할 수 있고 피곤이 나 실험자 편향 등의 문제점으로부터 자유로울 수 있는 장점들을 고려할 때 향후 V-BAFF와 같은 기계화된 측 정 시스템이 보편화될 것으로 예상된다.

Objective: The freezing response in rats has been used widely as an index of fear in threatening or stressful situations. Considering its importance in basic studies of affective disorders and in drug testing, it is necessary to develop a reliable, automated system for measuring the freezing response accurately.

Methods: We developed the Vision-Based Analysis for Freezing (V-BAFF) system to analyze the freezing response in rats, based on several image-processing modules and motion classification schemes generated from our own experience. We compared the performance of V-BAFF with that of experienced human observers.

Results: The level of freezing measured with V-BAFF was highly correlated with that measured by human observers.

Conclusion: We demonstrated that V-BAFF could yield a bias-free, accurate, and efficient measurement of freezing in rats.

키워드

공포조건화;동결반응;무움직임;영상 분 석;활동 수준;쥐
Fear conditioning;Freezing;Immobility;Image analysis;Activity level;Rat
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