Systems and methods for continuous monitoring of the behavior of animals, such as small rodents, are provided. Monitoring can include video, audio, and other sensor modalities. In one embodiment, the system can include cameras, arena design, environmental sensors, and ultrasonic sensors. The system uniquely provides a continuous long-term monitoring system suitable for mouse behavioral study. Further provided is a neural network based tracker configured for use with video data acquired by the monitoring system. 3 different neural network architectures have been tested to determine their performance on genetically diverse mice under varying environmental conditions. It has been observed that that an encoder- decoder segmentation neural network achieves high accuracy and speed with minimal training data. This general purpose neural network tracker can be easily extended to other experimental paradigms and even to other animals through transfer learning, thus forming a robust, generalizable solution for bio-behavioral research.L'invention concerne des systèmes et des procédés de surveillance continue du comportement d'animaux, tels que des petits rongeurs. La surveillance peut comprendre des modalités vidéo, audio et d'autres modalités de détection. Dans un mode de réalisation, le système peut comprendre des caméras, une conception d'arène, des capteurs environnementaux et des capteurs ultrasonores. Le système fournit de manière unique un système de surveillance à long terme continu approprié pour une étude comportementale de souris. L'invention concerne en outre un dispositif de suivi basé sur un réseau neuronal configuré pour être utilisé avec des données vidéo acquises par le système de surveillance. Trois architectures de réseau neuronal différentes ont été testées pour déterminer leur performance sur des souris génétiquement diverses dans des conditions environnementales variables. Il a été observé qu'un réseau neuronal de segmentation de codeur-décodeur permet d'