JP6495731B2

JP6495731B2 - 行動解析方法

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Publication number: JP6495731B2
Application number: JP2015096458A
Authority: JP
Inventors: 崇将吉田
Original assignee: RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Current assignee: RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Priority date: 2015-05-11
Filing date: 2015-05-11
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2035-05-11
Also published as: JP2016211984A

Description

本発明は、動作実験装置を用いて行われる動物の行動解析方法に関するものである。

新しい医療技術や新薬等の研究開発において、様々な動物を用いて行う動物実験は重要な実験手法である（特許文献１参照）。こうした動物実験には、被験動物の行動を観察し解析する行動実験や、被験動物の脳波や血液等の変化を観察し解析する生理実験等、様々な種類のものが存在する。

このうち行動実験は様々な目的で行われていて、例えば、特定の疾患を研究する目的で疾患と同様の症状を被験動物に引き起こし、その行動データを収集、解析することが行われている。こうした動物実験においては、被験動物に疾患と同様の症状（以下、「疾患様症状」という。）を引き起こす効果を持つ薬剤が投与されることがある。

疾患様症状の一つに振戦がある。振戦とはふるえの一種で、筋肉の収縮、弛緩が繰り返された場合に起こる不随意運動のふるえである。振戦を被験動物に再現する際に薬剤を使用するが、薬剤投与によりあらわれる疾患様症状は、実際の疾患により現れるふるえの症状と比べて激しくなり、実際の疾患のモデルとは言えない。また、低用量の薬剤投与によってふるえを弱めた場合、その振動は微細であり、ふるえの動作について観察または検出することが困難となる。

特開２０１３−００５７４６号公報

発明者らは、振戦を被験動物で再現するために、薬剤投与によらず特定の遺伝子がノックアウトされた遺伝子改変動物を用いて試みたところ、遺伝子改変動物が呈するふるえは微弱であり、また、ふるえの周期が薬剤投与の場合とは異なる周期となり得る可能性があった。このことより、客観的かつ周波数を固定せずにふるえを検出するという課題を見出した。

そこで、本発明は上記の状況から、遺伝子改変動物または低用量の薬剤投与のいずれの場合でも、ふるえの強弱に関係なく、被験動物に遺伝子改変または薬剤投与によって生じた特有のふるえを検出できる行動解析方法を提供することを目的とする。

第１発明に係る行動解析方法は、被験動物の動作に伴い発生する振動から前記被験動物の行動を解析する行動解析方法であって、振動データを収集するサンプリング工程と、前記サンプリング工程で得られた前記振動データを高速フーリエ変換する高速フーリエ変換工程と、前記高速フーリエ変換工程で高速フーリエ変換された前記振動データから周波数スペクトルを求める周波数スペクトル演算工程と、前記周波数スペクトル演算工程で得られた前記周波数スペクトルを対数変換する対数変換工程と、前記対数変換工程で変換された前記周波数スペクトルの線形近似値を得る線形近似工程と、前記対数変換工程で対数変換された前記周波数スペクトルから、前記線形近似工程において得られた前記線形近似値を減算して減算値を得る減算工程と、前記減算工程で得られた前記減算値から線形スペクトルを生成する線形スペクトル生成工程と、前記線形スペクトル生成工程で得られた前記線形スペクトルに基づき動物の行動解析を行う行動解析工程と、を備えることを特徴とする。

第２発明に係る行動解析方法は、第１発明において、前記行動解析工程は、前記線形スペクトルから最も高いパワーを示す第一ピークを検出し、前記第一ピークを含む任意の周波数帯における上位から所定範囲内にあるパワーに対応する各周波数の平均値を求め、前記平均値をピーク周波数として決定し、当該ピーク周波数に基づき動物の行動解析を行うことを特徴とする。

第３発明に係る行動解析方法は、第２発明において、前記行動解析工程は、第１周波数帯の範囲における平均パワーＰ_peakと、第１周波数帯より高周波側に位置する任意の周波数を中心とした第１周波数帯と同じ幅の第２周波数帯における平均パワーＰ_refとを算出し、（Ｐ_peak−Ｐ_ref）／（Ｐ_peak＋Ｐ_ref）を演算することで得られる値に基づき動物の行動解析を行うことを特徴とする。

第４発明に係る行動解析方法は、第１乃至第３発明の何れか１つの発明において、前記高速フーリエ変換工程で高速フーリエ変換された前記振動データを時間周波数グラフ化する時間周波数グラフ化工程を更に含むことを特徴とする。

上述した構成からなる本発明によれば、遺伝子改変または被験動物への薬剤投与によって引き起こされるふるえの周波数が未知であっても特定し、かつ、ふるえが微弱であっても検出することができる。

また、薬剤の副作用を評価する場合にも、本発明の解析方法によって微弱なふるえを呈する副作用を検出することができ、これまで人へ投与した時に初めて判明するような副作用も未然に把握することが可能である。

本実施形態に係る行動解析方法が適用される動物実験装置を示す模式図である。図１の動物実験装置の制御部の機能的構成を示す機能ブロック図である。図１の動物実験装置により行動解析を実行する際の情報処理を示すフローチャートである。本実施形態に係る行動解析方法において得られる各種データをグラフ化した図であり、（Ａ）は周波数スペクトルを示すグラフ、（Ｂ）は時間周波数を示すグラフ、（Ｃ）は対数変換後の周波数スペクトル、周波数スペクトルの線形近似値、及び対数変換された周波数スペクトルから線形近似値を減算した減算値を示すグラフ、（Ｄ）は周波数スペクトルについて線形近似を行ったグラフ、（Ｅ）はピーク周波数から±２．５Ｈｚの周波数帯におけるパワーを示すグラフ、（Ｆ）は最大ノイズピークの周波数から±２．５Ｈｚの周波数帯におけるパワーを示すグラフである。

以下、本発明の実施形態に係る行動解析方法について、図を用いて説明する。

図１は、本実施形態に係る行動解析方法が適用される動物実験装置１を示す模式図である。動物実験装置１は、矩形の外ケージ２と、外ケージ２の内部において被験動物Ａを収容する矩形の内ケージ３と、内ケージ３の底部を支持する支持片４と、支持片４に接続された変換部５と、変換部５を介して支持片４に接続された制御部６及び記憶部８と、各種情報を表示するディスプレイ７と、を備えて構成されている。支持片４の配置の例は、図１のように外ケージ２の４つの周壁を貫通して設けて固定しても良い。また、中央部に支持片４を配置するとともに、内ケージ３の支持を補助するスプリングを支持片４の周囲に配置しても良い。

本実施形態において、被験動物Ａは野生型動物または遺伝子改変動物である。野生型動物の場合、自然状態で発するふるえの基準（コントロール）に利用することができる他、ふるえの症状を誘発する薬剤を投与して薬剤投与によるふるえの状態を評価することに利用できる。ふるえの症状を誘発する薬剤としては、ハルマリン等が挙げられる。遺伝子改変動物は、遺伝子改変によるふるえの症状の発生の有無を評価することに利用できる。自然状態のふるえ、薬剤投与によるふるえ、遺伝子改変によるふるえは、いずれも被験動物の動作として表れる。

外ケージ２及び内ケージ３は、被験動物の行動を観察する範囲を規定するために設ける。各ケージの材質は、例えば金属、硝材、プラスチック等の樹脂材、木材が挙げられるが、内ケージ３の底部は被験動物Ａの体重に耐えてかつ振動を支持片４に効率良く伝える役割を持つことから、軽くて剛性のある材質が好ましい。内ケージ３の底部の材質としては、例えばプラスチック等の樹脂材、木材が挙げられる。各ケージの形状は、例えば板状、格子状、曲面状などが挙げられる。内ケージの被験動物Ａを囲う周囲の材質または形状と、内ケージの底部の材質または形状はそれぞれ同一であっても異なっていても良い。例えば、内ケージの被験動物Ａを囲う周囲の材質は、内部にいる被験動物Ａの視認が可能であるよう透明な樹脂製であり、内ケージの底部は薄いプラスチック板により構成されている。

支持片４は、ピエゾ素子よりなり、内ケージ２の内部に収容されている被験動物Ａの動作に伴い発生する振動を電気信号に変換して制御部６及び記憶部８に送信する。支持片４の面積は、内ケージの底部を支持し、かつ振動を検出できれば任意の広さでよい。例えば、内ケージの底部の一辺が１５ｃｍの正方形に対し、支持片４は１．５ｃｍである。

ピエゾ素子より発生した信号は、支持片４から変換部５を通じて制御部６に送信される。

変換部５は、増幅回路５１とアナログ・デジタル（ＡＤ）変換回路５２を有する。制御部６は、動物実験装置１全体の制御を行う構成であり、制御部６全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）６１と、ＣＰＵ６１上で動作する制御プログラム等を格納したＲＯＭ（Read Only Memory）６２と、各種データを一時的に格納するためのＲＡＭ（Random Access Memory）６３と、を備えて構成されている。

記憶部８は、各支持片４から送信される信号や、制御部６による各種演算結果等の情報を記憶する。

ディスプレイ７は、制御部６から送信される各種情報を表示する。

次に、動物実験装置１による被験動物Ａの行動解析について説明する。図２は、図１の動物実験装置１の制御部６の機能的構成を示す機能ブロック図である

制御部６は、ＣＰＵ６１がＲＯＭ６２に格納されている制御プログラムをＲＡＭ６３に展開して実行することにより、サンプリング部６１１、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform、高速フーリエ変換）部６１２、周波数スペクトル演算部６１３、対数変換部６１４、線形近似部６１５、減算部６１６、線形スペクトル生成部６１７、行動解析部６１８及び時間周波数グラフ化部６１９として機能する。

サンプリング部６１１は、各支持片４から送信される、被験動物Ａの行動に伴い発生する振動を示すアナログ信号である電気信号を収集して変換部５のアナログ・デジタル変換回路５２で変換された信号を受け取り、振動データへと変換する。サンプリング部６１１により生成された振動データは、記憶部８に送信され記憶される。

ＦＦＴ部６１２は、サンプリング部６１１により収集され記憶部８に記憶されている振動データを読み出すとともに、これを高速フーリエ変換することにより、振動データが実数領域から周波数領域へと変換される。高速フーリエ変換された振動データは、周波数スペクトル演算部６１３及び時間周波数グラフ化部６１９へと送信されるとともに、記憶部８に送信され記憶される。

周波数スペクトル演算部６１３は、高速フーリエ変換後の振動データに基づき周波数スペクトルを算出する。算出された周波数スペクトルのデータは、対数変換部６１４へと送信される。また、周波数スペクトルのデータは、記憶部８に送信され記憶されるとともに、ディスプレイ７に送信され表示される。

時間周波数グラフ化部６１９は、高速フーリエ変換後の振動データに基づき時間周波数グラフを生成する。生成された時間周波数グラフのデータは、記憶部８に送信され記憶されるとともに、ディスプレイ７に送信され表示される。

対数変換部６１４は、周波数スペクトル演算部６１３により算出された周波数スペクトルを対数変換する。対数変換された周波数スペクトルのデータは、線形近似部６１５及び減算部６１６に送信される。また、対数変換された周波数スペクトルのデータは、記憶部８に送信され記憶されるとともに、ディスプレイ７に送信され表示される。

線形近似部６１５は、対数変換部６１４により変換された周波数スペクトルの線形近似値を算出する。算出された線形近似値のデータは、減算部６１６へと送信される。また、線形近似値のデータは、記憶部８に送信され記憶されるとともに、ディスプレイ７に送信され表示される。

減算部６１６は、対数変換部６１４から送信された対数変換された周波数スペクトルから、線形近似部６１５から送信された線形近似値を減算して減算値を算出する。算出された減算値のデータは、線形スペクトル生成部６１７に送信される。また、減算値のデータは、記憶部８に送信され記憶されるとともに、ディスプレイ７に送信され表示される。

線形スペクトル生成部６１７は、減算部６１６から送信された減算値から線形スペクトルを生成する。この線形スペクトルのデータは行動解析部６１８へと送信される。また、線形スペクトルのデータは、記憶部８に送信され記憶されるとともに、ディスプレイ７に送信され表示される。

行動解析部６１８は、線形スペクトル生成部６１７から送信された線形スペクトルのデータに基づき動物の行動解析を行う。

次に、上述した動物実験装置１により行動解析が実行される様子について説明する。図３は、図１の動物実験装置１により行動解析を実行する際の情報処理を示すフローチャートである。

まず、内ケージ３内に収容されている被験動物Ａの動作に伴い発生する振動が支持片４へと伝わると、支持片４により電気信号に変換される。上述したように被験動物Ａのふるえは動作として表れているため、この動作に伴い発生する振動も、自然状態、投与された薬剤による効果または遺伝子改変による効果によって特有の振動となっている。

支持片４により振動がアナログデータである電気信号に変換されると、この電気信号は、変換部５のアナログ・デジタル変換回路５２で変換され、制御部６のサンプリング部６１１へと送信される。サンプリング部６１１は、この電気信号を振動データへと変換するとともに、これを記憶部８へと送信し、記憶部８に記憶させる（ステップＳ１）。

次に、ＦＦＴ部６１２が、記憶部８に記憶されている振動データを読み出すとともに、これを高速フーリエ変換することにより、振動データを実数領域から周波数領域へと変換する（ステップＳ２）。そして、ＦＦＴ部６１２は、高速フーリエ変換された振動データを、周波数スペクトル演算部６１３及び時間周波数グラフ化部６１９へと送信するとともに、記憶部８に送信して記憶させる。

次に、ＦＦＴ部６１２から高速フーリエ変換された振動データを受信した周波数スペクトル演算部６１３は、高速フーリエ変換後の振動データに基づき周波数スペクトルを算出する（ステップＳ３）。そして、周波数スペクトル演算部６１３は、算出した周波数スペクトルのデータを、対数変換部６１４へと送信する。

また、周波数スペクトル演算部６１３は、得られた周波数スペクトルのデータをディスプレイ７に送信し、動物実験装置１を用いて研究を行う研究者にグラフとして提示するとともに、実験データとして記憶部８に保存する。図４（Ａ）は、周波数スペクトルを示すグラフである。周波数スペクトルは、図４（Ａ）の折れ線ａとしてディスプレイ７に表される。

次に、周波数スペクトル演算部６１３からデータを受信した対数変換部６１４は、受信した周波数スペクトルのデータを対数変換する（ステップＳ４）。そして、対数変換部６１４は、対数変換された周波数スペクトルのデータを、線形近似部６１５及び減算部６１６に送信する。

また、対数変換部６１４は、得られた対数変換後の周波数スペクトルのデータをディスプレイ７に送信し、研究者にグラフとして提示するとともに、実験データとして記憶部８に保存する。

図４（Ｃ）は、対数変換後の周波数スペクトル、周波数スペクトルの線形近似値、及び対数変換された周波数スペクトルから線形近似値を減算した減算値を示すグラフである。対数変換後の周波数スペクトルは、図４（Ｃ）の折れ線ｂとしてディスプレイ７に表示される。

次に、対数変換部６１４からデータを受信した線形近似部６１５は、周波数スペクトルの線形近似値を算出する（ステップＳ５）。そして、線形近似部６１５は、算出した線形近似値のデータを、減算部６１６へと送信する。

また、線形近似部６１５は、得られた線形近似値のデータをディスプレイ７に送信し、研究者にグラフとして提示するとともに、実験データとして記憶部８に保存する。線形近似値は、図４（Ｃ）の直線ｃとしてディスプレイ７に表示される。

次に、対数変換部６１４からデータを受信した減算部６１６は、対数変換部６１４から送信された対数変換された周波数スペクトルから、線形近似部６１５から送信された線形近似値を減算して減算値を算出する（ステップＳ６）。そして、減算部６１６は、算出した減算値のデータを、線形スペクトル生成部６１７へと送信する。

また、減算部６１６は、減算値のデータをディスプレイ７に送信し、研究者にグラフとして提示するとともに、実験データとして記憶部８に保存する。減算値は、図４（Ｃ）の折れ線ｄとしてディスプレイ７に表示される。

次に、減算部６１６からデータを受信した線形スペクトル生成部６１７は、減算部６１６から送信された減算値から線形スペクトルを生成する（ステップＳ７）。本実施形態においては、１Ｈｚ以上の周波数帯における周波数スペクトルについて線形近似が行われるが、本発明においてはこれに限らず、被験動物Ａの種類やふるえの種類に応じて適宜範囲を変更することができる。そして、線形スペクトル生成部６１７は、算出した線形スペクトルのデータを行動解析部６１８へと送信する。

また、線形スペクトル生成部６１７は、得られた線形スペクトルのデータをディスプレイ７に送信しグラフとして提示するとともに、実験データとして記憶部８に保存する。この線形スペクトルは、図４（Ｄ）の折れ線ｅとしてディスプレイ７に表示される。

次に、線形スペクトル生成部６１７からデータを受信した行動解析部６１８は、このデータに基づいて被験動物Ａの行動解析を行い、動物実験装置１の一連の動作が終了する。この行動解析の詳細については後述する。行動解析の結果を示すデータは、ディスプレイ７に表示され、被験動物Ａを用いて実験を行う者に提示されるとともに、データとして記憶部８に保存される。

また、上記ステップＳ２においてＦＦＴ部６１２により算出された高速フーリエ変換後の振動データを受信した時間周波数グラフ化部６１９は、このデータを用いて時間周波数グラフを生成する（ステップＳ９）。

そして、時間周波数グラフ化部６１９は、生成された時間周波数グラフのデータをディスプレイ７に送信し、研究者にグラフとして提示するとともに、実験データとして記憶部８に保存する。この時間周波数グラフは、図４（Ｂ）のようにディスプレイ７に表示される。

本発明の実施形態における行動解析部６１８による被験動物Ａの行動解析について詳述する。被験動物ＡとしてNetrin-G2の遺伝子がノックアウト（ＫＯ）され、ふるえの症状として本態性振戦の病状を呈する遺伝子改変動物を用いた行動実験を行う場合を例に説明する。

行動解析部６１８は、上述したように線形スペクトル生成部６１７から受信した、図４（Ｄ）に示される線形スペクトルのデータに基づき行動解析を行う。

図４（Ｄ）の線形スペクトルと図４（Ａ）の周波数スペクトルのグラフを比較すると、図４（Ａ）では０Ｈｚ付近及び１２Ｈｚ付近に大きなピークが表れているとともに、２４Ｈｚ付近に小さなピークが表れている。

一方、図４（Ｄ）では１２Ｈｚ付近に大きなピークが表れるとともに、２４Ｈｚ付近にも小さなピークが表れている。そのため、この１２Ｈｚ付近が被験動物Ａに特徴的な動作を示す周波数であるという推定を行うことができる。

実際、本実施形態においては本態性振戦の疾患モデルとしてNetrin-G2ＫＯマウスが用いられているが、Netrin-G2ＫＯマウスの振戦は１２Ｈｚ付近がピークとなる震えであり、０Ｈｚ付近は１／ｆの揺らぎにおける低周波振動であり、２４Ｈｚ付近は主成分である第一ピークの倍波成分である。

このように、振動データから周波数スペクトルを求め、これを対数変換し更に線形近似した後、周波数スペクトルから線形近似値を減算し、減算値から線形スペクトルを生成する。行動解析部６１８はこの線形スペクトルから最も高いパワーを示す第一ピークを検出し、当該第一ピークを含む任意の周波数帯（第１周波数帯）に含まれる振動のピーク周波数を検出し、これに基づき行動解析を行う。

まず、行動解析部６１８は、図４（Ｄ）に示す線形スペクトルに基づき、所定の周波数帯内にあるピーク周波数を特定する。本実施形態においては、行動解析部６１８は、５〜２５Ｈｚの周波数帯におけるピークを検出する。なお、本発明においてはこれに限らず、被験動物Ａの種類やふるえの種類に応じて第一ピークを含む周波数帯の適宜範囲を変更することができる。

このピーク周波数の特定は、次のようにして行われる。行動解析部６１８は、５〜２５Ｈｚの周波数帯における上位１０％のパワーについて周波数を検出し、これらの周波数の平均値を算出し、算出された平均値をピーク周波数と設定する。

なお、本実施形態においては上位１０％のパワーについてピーク周波数が検出されたが、本発明においてはこれに限らず、被験動物Ａの種類やふるえの種類に応じて適宜、上位のパワーの範囲を変更することができる。

そして、行動解析部６１８は、このピーク周波数から±２．５Ｈｚの周波数帯を第１周波数帯として平均パワーＰ_peakを算出する。図４（Ｅ）は、ピーク周波数から±２．５Ｈｚの周波数帯におけるパワーを示すグラフである。図４（Ｅ）中の直線は、平均パワーＰ_peakを表している。

なお、本実施形態においては、平均パワーＰ_peakはピーク周波数から±２．５Ｈｚの周波数帯について求められたが、本発明においてはこれに限らず、被験動物Ａの種類やふるえの種類に応じて適宜平均パワーＰ_peakの算出範囲を変更することができる。

次に、行動解析部６１８は、ピーク周波数から±２．５Ｈｚの周波数帯以外の範囲のスペクトルはすべてノイズを含むものと判定し（ただし倍波成分も含む部分は除く）、高周波側の任意の帯域を参照周波数帯（第２周波数帯）とする。本実施形態においては、ピーク周波数は約１２Ｈｚとなるため、これを含めた±２．５Ｈｚの範囲、すなわち９．５Ｈｚ〜１４．５Ｈｚの周波数帯以外の範囲はノイズと判定される。また、２４Ｈｚは倍波成分であるため、それを避ける２５〜３０Ｈｚをノイズとして平均パワーＰｒｅｆを求めた。

次に、行動解析部６１８は、（Ｐ_peak−Ｐ_ref）／（Ｐ_peak＋Ｐ_ref）を演算する。この演算により得られた値は、例えば本実施形態においては本態的振戦（Tremor）に関する動物実験を行っていることからTremor Indexと定義される。

そして、行動解析部６１８は、算出された（Ｐ_peak−Ｐ_ref）／（Ｐ_peak＋Ｐ_ref）の値に基づき被験動物Ａの行動解析を行う。本態的振戦の動物実験の場合には、野生型の動物と被験動物Ａとの間、又は複数の種類の被験動物Ａの間でTremor Indexを比較することで、振戦の症状の強弱が分かる。

上述した実施形態に係る行動解析方法によると、弱いふるえを呈する遺伝子改変動物、または薬剤投与をする場合において用量が少ない等の理由により呈するふるえが弱い被験動物のときでも、行動解析を行うことができる。

また、被験動物が呈するふるえについて、その特徴的な動作が未知である場合においても、これを推測し、行動解析を行うことができる。

なお、上述した実施形態において用いられている動物実験装置１は、ピエゾ素子よりなる４つの支持片４により内ケージ３が支持されていたが、本発明においてはこれに限らず、支持片４の数を任意の個数に設定して上記行動解析を行うことができる。また、支持片４による内ケージ３の支持位置についても任意に設定することができる。

例えば、内ケージ３の底部中央において、１つの支持片４により支持する態様であってもよい。また、４つの支持片４について、１つのみをピエゾ素子とし、他の支持片４については弾性変形可能な樹脂や金属等の薄板により構成してもよい。

また、支持片４から変換部５に入力される電気信号にノイズが多く混入する場合には、支持片４と変換部５との間にボルテージフォロワによるインピーダンス変換や、差動増幅によるコモンモードノイズ除去を行う構成を設ける他、接続にシールディングを施した同軸ケーブルを使用する等の対策を取ることができる。

１動物実験装置
２外ケージ
３内ケージ
４支持片
５変換部
６制御部
７ディスプレイ
８記憶部
６１ＣＰＵ
６２ＲＯＭ
６３ＲＡＭ
６１１サンプリング部
６１２ＦＦＴ部
６１３周波数スペクトル演算部
６１４対数変換部
６１５線形近似部
６１６減算部
６１７線形スペクトル生成部
６１８行動解析部
６１９時間周波数グラフ化部

Claims

被験動物の動作に伴い発生する振動から前記被験動物の行動を解析する行動解析方法であって、
振動データを収集するサンプリング工程と、
前記サンプリング工程で得られた前記振動データを高速フーリエ変換する高速フーリエ変換工程と、
前記高速フーリエ変換工程で高速フーリエ変換された前記振動データから周波数スペクトルを求める周波数スペクトル演算工程と、
前記周波数スペクトル演算工程で得られた前記周波数スペクトルを対数変換する対数変換工程と、
前記対数変換工程で変換された前記周波数スペクトルの線形近似値を得る線形近似工程と、
前記対数変換工程で対数変換された前記周波数スペクトルから、前記線形近似工程において得られた前記線形近似値を減算して減算値を得る減算工程と、
前記減算工程で得られた前記減算値から線形スペクトルを生成する線形スペクトル生成工程と、
前記線形スペクトル生成工程で得られた前記線形スペクトルに基づき動物の行動解析を行う行動解析工程と、
を備えることを特徴とする行動解析方法。
前記行動解析工程は、前記線形スペクトルから最も高いパワーを示す第一ピークを検出し、前記第一ピークを含む任意の周波数帯における上位から所定範囲内にあるパワーに対応する各周波数の平均値を求め、前記平均値をピーク周波数として決定し、当該ピーク周波数に基づき動物の行動解析を行うことを特徴とする請求項１記載の行動解析方法。
前記行動解析工程は、第１周波数帯の範囲における平均パワーＰ_peakと、第１周波数帯より高周波側に位置する任意の周波数を中心とした第１周波数帯と同じ幅の第２周波数帯における平均パワーＰ_refとを算出し、（Ｐ_peak−Ｐ_ref）／（Ｐ_peak＋Ｐ_ref）を演算することで得られる値に基づき動物の行動解析を行うことを特徴とする請求項２記載の行動解析方法。
前記高速フーリエ変換工程で高速フーリエ変換された前記振動データを時間周波数グラフ化する時間周波数グラフ化工程を更に含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の行動解析方法。