Systems and methods are provided for continuously monitoring animal behavior, such as small rodents. Monitoring may include video, audio, and other sensor modalities. In one embodiment, the system may include a camera, arena design, environmental sensors, and ultrasonic sensors. The system uniquely provides a long-term monitoring system suitable for rat behavior studies. A neural network based tracker configured for use with video data obtained by a monitoring system is also provided. Three different neural network architectures were tested to determine performance for genetically diverse mice under various environmental conditions. It has been observed that the encoder-decoder segmentation neural network achieves high accuracy and speed with minimal training data. This universal neural network tracker can be easily extended to other experimental paradigms and other animals through transfer learning, thus forming a powerful and generalizable solution for studying biological behavior.작은 설치류와 같은, 동물들의 행동을 지속적으로 모니터링하기 위한 시스템들 및 방법들이 제공된다. 모니터링은 비디오, 오디오, 및 다른 센서 양식을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 시스템은 카메라, 아레나 디자인, 환경 센서, 및 초음파 센서를 포함할 수 있다. 시스템은 쥐 행동 연구에 적합한 장기적인 모니터링 시스템을 고유하게 제공한다. 모니터링 시스템에 의해 획득된 비디오 데이터와 함께 사용하도록 구성된 신경망 기반의 추적기가 또한 제공된다. 다양한 환경 조건 하에서 유전적으로 다양한 쥐에 대한 성능을 결정하기 위해 3 가지의 상이한 신경망 아키텍처가 테스트되었다. 인코더-디코더 분할 신경망은 최소한의 훈련 데이터로 높은 정확도 및 속도를 달성하는 것으로 관찰되었다. 이 범용 신경망 추적기는 트랜스퍼 학습을 통해 다른 실험 패러다임과 다른 동물들까지 쉽게 확장할 수 있으므로, 생체 행동 연구를 위한 강력하고 일반화 가능한 솔루션을 형성한다.
