C. elegans行为分类： locomotion 的时空分析
定量方法
2025-10-02 v1 计算机视觉与模式识别
摘要
1毫米圆形虫C. elegans是许多生物学子领域中用于探究不同生物学过程的模型生物。为了将原位分析与计算机基于的方法相结合，已提出若干方法来模拟虫体行为。这些方法使用不同的跟踪技术从虫体运动流中提取离散行为单元。然而，这些技术需要对整个虫体进行清晰的观察，而这在高密度虫体条件下往往难以实现，这些条件对于理解社交背景对单个虫体行为的影响尤其有信息价值。在本文中，我们说明并评估了一种从C. elegans运动记录中提取行为单元的方法，该方法不一定需要对整个虫体进行清晰观察。此外，行为单元由无监督自动管道定义，使过程摆脱了预先设定的假设，这些假设不可避免地偏向行为分析。本文将自动方法产生的行为单元与手设计的行为单元进行比较，以解释这些行为单元。通过衡量模拟虫体运动（使用基于智能体的模型）与自然虫体运动的匹配程度来评估自动方法的有效性。我们的结果表明，即使仅从单个点位跟踪虫体，也会出现时空运动图案。此外，我们展示了此类图案代表了行为分类过程的基本方面。
引用
@article{arxiv.2510.00086,
title = {Behavioural Classification in C. elegans: a Spatio-Temporal Analysis of Locomotion},
author = {Nemanja Antonic and Monika Scholz and Aymeric Vellinger and Euphrasie Ramahefarivo and Elio Tuci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.00086},
year = {2025}
}