在临床前神经科学与创新药研发领域,非人灵长类(NHP)的行为学量化评估,是连接脑功能表型、疾病病理机制与药物作用效应的核心桥梁。行为数据不仅是疾病模型构建与有效性验证的关键依据,更是评估候选药物对中枢神经系统调控作用的定量指标。
传统行为监测手段多依赖体表粘贴标记、传感器植入或人工主观评分。这些方法易诱发动物应激反应,干扰自然行为表达,同时存在数据维度单一、缺乏三维空间信息、人为误差难以消除等固有短板,已无法满足现代科研对高精度、标准化与伦理合规性的行为数据需求。
为破解行业痛点,广东一湾生命科技依托自主研发的 AI 视觉与三维重建技术,推出**BehaviorAtlas 3D-AI 非人灵长类行为分析系统**。该系统以纯视觉多视角同步采集、无标记智能追踪、三维骨架重建与自动化行为解析为核心,为 NHP 行为研究提供全流程、定量化、高精度的专业解决方案。
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无标记 3D 行为分析:重塑 NHP 行为研究新标准
系统采用纯视觉**无标记(Markerless)**识别技术,全程无需在动物身体粘贴物理标记、植入传感器或进行额外人工干预,从实验源头保障数据客观性与伦理合规性:
- 完整还原动物自然行为状态,杜绝外部干预引发的行为偏差
- 降低动物实验应激反应,显著提升数据真实性与可重复性
依托多视角同步采集与深度学习算法,系统完成对动物全方位的行为数据捕捉,为科研提供更贴近真实状态的行为数据。
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多场景应用:覆盖神经科研与新药研发全链路
该系统作为一湾生命科技核心技术平台,可广泛应用于神经科学基础研究与临床前转化研究,核心应用场景包括:
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神经疾病模型精准表型解析
面向帕金森病、脑缺血、癫痫及神经退行性疾病等多种非人灵长类疾病模型,实现对运动迟缓、姿势异常、精细行为改变等关键表型的三维量化分析,客观刻画疾病进展轨迹及神经功能损伤程度,支撑机制研究与模型验证。
- 帕金森病 (PD):运动迟缓、静止性震颤、肌强直、姿势不稳
- 亨廷顿病 (HD):舞蹈样动作、运动不协调
- 自闭症谱系障碍 (ASD):重复刻板行为、自发行为异常
- 癫痫 (EP):自发性反复惊厥发作、行为停滞
- 脊髓损伤 (SCI):精细行为异常、运动功能丧失
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临床前药物药效定量评估
支持药物干预前后行为指标的动态追踪与比对,精准量化给药前后行为基线偏移及阶段性效应变化,为临床前药效评价提供客观、可重复的功能性终点数据,完善药物多维度综合评价体系,助力候选化合物的筛选与优化。
浦灵生物科技与一湾生命科技联合落地 NHP BehaviorAtlas 专项应用:通过多视角追踪、3D 姿态建模与光流场分析技术,精准实现食蟹猴病理性瘙痒行为的自动化识别与定量化解析,检测结果兼具高精度与高一致性,为抗瘙痒药物临床前药效评价构建了客观可追溯的标准化体系,有力赋能创新药物研发。
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转化医学与临床预测支撑
基于非人灵长类与人类神经结构的高度同源性,系统产出的三维行为数据具有显著的临床转化价值,可用于临床试验终点优化、行为学生物标志物识别与验证,有效桥接临床前研究与临床应用,提升转化效率与预测准确性。
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高分论文实证:BehaviorAtlas 重塑非人灵长类药物研发行为学评估范式
非人灵长类动物行为的传统评估方法长期依赖二维轨迹量化,其分辨率局限于宏观运动层面,难以精准捕捉神经系统功能障碍的精细行为特征(如运动协调性、关节活动度、精细动作)。这一短板导致药物研发缺乏客观、量化的行为学佐证,严重阻碍了相关候选药物的临床转化进程。一湾生命科技自主研发的 BehaviorAtlas 3D-AI 非人灵长类行为分析系统,已凭借过硬的技术实力实现规模化商用,且已有多篇基于该系统的研究成果发表于 Nature Aging 、Research 等影响因子超 10 分的 SCI 刊物 ,充分验证了其科研与转化价值。
案例 1
Nature Aging:空军军医大学西京医院黄景辉等人揭示鹿茸胚层祖细胞的细胞外囊泡可逆转小鼠和猕猴衰老
2025 年 7 月 14 日,空军军医大学黄景辉副教授、西北工业大学邱强教授、空军军医大学罗卓荆教授、西北工业大学王文教授、中国科学院昆明动物所姚永刚研究员合作在 Nature Aging发表了题为"Extracellular vesicles from antler blastema progenitor cells reverse bone loss and mitigate aging-related phenotypes in mice and macaques"的研究论文。该论文评估了骨骼间充质干细胞鹿角芽基祖细胞 (ABPCs)来源的细胞外囊泡(EVs ABPC)对衰老猕猴运动功能的影响,一湾生命科技为该研究提供了 AI 非人灵长类动物精细行为解析的技术支持。
该论文发现,接受 EVs ABPC 治疗的猕猴,其表现出明显位移的运动(如行走、左转、右转、抬头等)时间显著增加,整体活动更加活跃。同时,其头部、背部和尾根等关键部位的运动速度也显著加快,证实了其基础运动能力得到了有效恢复(上图),表明 ABPCs 是具有健康衰老干预转化价值的 EVs 实用来源。


案例 2
Research:中科院昆明动物所王建红 / 生物物理所刘宁 / 南医大王纯系统阐明猕猴的自发自伤行为
2025 年 7 月 31 日,中国科学院昆明动物研究所王建红正高级工程师、中国科学院生物物理研究所刘宁研究员、南京医科大学附属脑科医院王纯主任医师团队在 Research 发表了题为“A Study of Spontaneous Self-Injurious Behavior and Neuroimaging in Rhesus Macaques”的研究论文。一湾生命科技为该研究提供了 AI 非人灵长类动物精细行为解析的技术支持。
该论文发现自伤行为(SIB)以发作簇形式出现,猕猴重复进行自咬,平均单次发作持续时间约为 1.50 秒,具序贯特征:起始安静→重复、爆发性自咬(一次或多次发作)→终止于安静(左图)或刻板行为(右图)。该论文通过对自发自残恒河猴(猕猴)的多模态评估发现,其存在行为缺陷、神经内分泌及代谢异常、脑结构和功能连接改变,阐明了该模型的神经生物学表型,为人类非自杀性自伤的病因研究和治疗开发提供了价值。

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总结
一湾生命科技 BehaviorAtlas 3D-AI 非人灵长类行为分析系统,深度融合多视角三维重建、计算机视觉与无监督学习算法,彻底突破传统行为分析的技术与伦理瓶颈。系统以自动化、定量化、全维度的解析能力,为基础神经科学研究与中枢神经系统药物研发提供稳定、可靠、可复现的数据支撑,推动动物行为学研究迈入标准化、智能化的全新阶段。
本系统是国内首家 3D-AI 精细行为学分析系统,超越传统动物行为分析技术,创新应用前沿的 3D-AI 技术;多个视角同步拍摄,避免遮挡和视角偏差,采集精度达毫米级;无需物理标记,追踪 21+ 个身体点,实现行为全面量化;精准的多种动作识别(攀爬、跳跃、悬挂、散步、站立、抬头等),构建行为谱,捕捉猕猴行为的每个细节;计算多种参数,全三维多身体部位轨迹可视化,多种行为指标的分组对比,专业级可视化图表输出,满足 SCI 论文发表要求。
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