動(dòng)物行為是大腦功能的展示。傳統(tǒng)的動(dòng)物行為分析主要基于影像采集和運(yùn)動(dòng)特征的人工分析，因而分析的精度低，效率也低。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域在姿態(tài)估計(jì)、三維重建和行為識(shí)別方面取得了發(fā)展，為探究不同動(dòng)物和在不同條件下的動(dòng)物行為提供了新的分析手段。社會(huì)行為對(duì)于動(dòng)物個(gè)體的生存頗為重要。社會(huì)行為涉及物種內(nèi)的互動(dòng)與跨物種間的互動(dòng)。家犬的尾巴搖擺是在犬與犬、犬與人之間互動(dòng)的重要社會(huì)行為。

7 月 7 日，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員張永清團(tuán)隊(duì)聯(lián)合自動(dòng)化研究所研究員余山、深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員蔚鵬飛在 iScience 上，在線發(fā)表了題為 Left-right asymmetry and attractor-like dynamics of dog ’ s tail wagging during dog-human interactions 的研究論文。該研究基于深度學(xué)習(xí)的運(yùn)動(dòng)追蹤技術(shù)，提取和分析了家犬與人互動(dòng)過(guò)程中家犬尾巴的運(yùn)動(dòng)軌跡。研究顯示，與人類個(gè)體的特征指紋和步態(tài)相似，每只家犬均表現(xiàn)出獨(dú)特而穩(wěn)定的搖尾特征。在三天的家犬與人互動(dòng)過(guò)程中，尾巴擺動(dòng)逐漸從自身左側(cè)向右側(cè)偏移，表明家犬尾巴搖擺的偏側(cè)化是一個(gè)代表社會(huì)熟悉程度的敏感指標(biāo)。與不熟悉的人互動(dòng)時(shí)，狗的尾巴搖擺偏左，而與熟悉的人互動(dòng)時(shí)，尾巴的搖擺偏右。此外，該研究首次發(fā)現(xiàn)，家犬尾巴搖擺由具有穩(wěn)定搖擺軌跡的吸引子狀態(tài)和不穩(wěn)定的過(guò)渡狀態(tài)構(gòu)成。該研究揭示了家犬在與人類互動(dòng)過(guò)程中尾巴搖擺行為的復(fù)雜特征和組成規(guī)律，為探索家犬的社會(huì)行為和潛在的神經(jīng)機(jī)制提供了特有的實(shí)驗(yàn)范式。

研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)、國(guó)家自然科學(xué)基金等的支持。

隨著人犬互動(dòng)的增加和逐步熟悉，家犬尾巴的搖擺逐漸從左側(cè)偏側(cè)化轉(zhuǎn)向右側(cè)偏側(cè)化（圖上半部）。家犬尾巴的搖擺表現(xiàn)類似吸引子的動(dòng)態(tài)變化（圖下半部）。