Come monitorare i singoli animali in un branco? La soluzione si chiama idTracker

[3 giugno 2014]

Un team di ricercatori dell’ Instituto Cajal, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Csic) di Madrid e del Centre de Recherches sur la Cognition Animale, dell’università Paul Sabatier di Tolosa, ha pubblicato su Nature Methods lo studio “idTracker: tracking individuals in a group by automatic identification of unmarked animals” che potrebbe rivoluzionare la ricerca sull’interazione sociale negli animali che si muovono in gruppi, uomini compresi.
I ricercatori del Csic spiegano che «Seguire il percorso che descrive un animale utilizzando registrazioni video di animali è semplice. Il problema sorge quando viene studiato il comportamento di due o più individui, poiché gli animali spesso attraversano il percorso o interagiscono con altri membri del gruppo e “guastano” la mappatura di ciascuno degli animali. Questi difetti fanno sì che l’identificazione di un individuo sia praticamente impossibile dopo alcuni minuti di video».

Per risolvere il problema il team ha sviluppato un software basato su algoritmi di rilevamento che consentono l’identificazione di ciascun individuo, consentendo di ritrovarlo sempre all’interno del gruppo. «Così, per molte specie si apre la porta allo studio quantitativo delle regole di interazione sociale – sottolineano i ricercatori – Gli animali che si muovono in gruppi prendono le decisioni tenendo conto di ciò che fanno gli altri membri della loro comunità».

Per scoprire le regole di queste interazioni, i ricercatori spagnoli e francesi hanno monitorato il comportamento di individui diversi, ma i metodi di monitoraggio video esistenti finora presentavano costanti errori causati dalla sovrapposizione di individui difficili da distinguere. Così i ricercatori dell’Instituto Cajal, hanno sviluppato idTracker, un software con brevetto Csic, che consente il monitoraggio e l’identificazione dei singoli animali. Il team di ricerca spiega ancora: «L’immagine di un individuo, con le sue caratteristiche uniche, diventa una “impronta” particolare, permettendo di seguire ciascun animale anche se il sistema visivo umano non può farlo. Anche se si nascondono o scomparire temporaneamente dal quadro del video, sono riconosciuti dal programma quando riappaiono sullo schermo».

Gonzalo G. Polavieja, il ricercatore Csic che ha guidato il team che ha lavorato a idTracker, evidenzia: «A partire da ora possiamo individuare, in forma quantitativa, le regole di comportamento degli animali nei gruppi, tenendo conto dell’individualità degli animali».

Il sistema di identificazione del software prima esegue una ricerca degli esemplari quando rimangono isolati e possono essere differenziati, poi il programma identifica e riconosce la loro immagine in ogni fotogramma del video. L’identificazione viene effettuata estraendo automaticamente l'”impronta” di ogni animale. Così si possono determinare i percorsi seguiti ciascuno. «Inoltre – aggiunge De Polavieja – è possibile studiare lo stesso individuo in diversi video perché la sua “impronta” è sempre la stesa. Questo permette una migliore comprensione del suo comportamento».

I ricercatori assicurano che idTracker è un software molto semplice e che può essere utilizzato su molte specie: «Abbiamo fatto test con pesci (Danio rerio e Oryzias latipes ), moscerini (Drosophila melanogaster), formiche (Messor Structor) e topi (Mus musculus), ma può essere applicato ad altri animali».

I test dell’idTracker, su animali così diversi hanno raggiunto in media il 99,7% per cento di accuratezza, e funziona anche tra animali fratelli e molto simili ed indistinguibili per un essere umano Alfonso Pérez Escudero, un altro ricercatore del Csic che ha lavorato alla preparazione del progetto, fa notare le possibili applicazioni di questo software: «Nel breve termine sarà utilizzato nella scienza, ma a lungo termine, per esempio, il metodo che abbiamo sviluppato può essere applicato per riconoscere le persone tra grandi folle, veicoli o pezzi in una fabbrica».

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