Titulo Estágio
Análise do repertório de vocalizações de roedores
Local do Estágio
DEI - FCTUC
Enquadramento
Diversos distúrbios do neurodesenvolvimento estão associados a déficits sociais e de comunicação. Modelos animais desenvolvidos em laboratório (nomeadamente pequenos roedores) são muito utilizados na compreensão dos mecanismos associados a estes distúrbios, assim como no desenvolvimento de terapias. Neste sentido, o estudo das vocalizações (audíveis e ultrassônicas) emitidas por roedores, representa uma ferramenta de grande utilidade no estudo destes déficits, tendo permitido em diversos estudos a caracterização de genótipos, contextos sociais, emoções, idade dos animais, entre outros.
Num estudo prévio foi desenvolvido um software para classificação automática de vocalizações ultrassônicas. Estas vocalizações são classificadas em sílabas, dependendo do seu padrão em domínio tempo-frequência. O software desenvolvido permite caracterizar 10 tipos de sílabas diferentes. Neste contexto foi criada uma base de dados.
Em determinados contextos sociais, são frequentemente observadas vocalizações audíveis. Este tipo de vocalizações, embora sejam representativas, são ignoradas (excluídas) pelos diversos softwares para classificação de sílabas, os quais aplicam filtragem para redução de ruído eliminando as baixas frequências.
Objetivo
No presente estudo é proposto em primeiro lugar a identificação automática de vocalizações de baixas frequências baseado em características espectrais. Além disso, pretende-se identificar a sequência em que as sílabas (ultrassônicas e audíveis) acontecem (i.e. o repertório), em sinais de áudio recolhidos em diversos contextos aos quais os animais foram expostos. O objetivo final é elucidar uma relação entre o estado emocional induzido por um determinado contexto, com o repertorio emitido pelos roedores.
Plano de Trabalhos - Semestre 1
1- Estado da arte (1 mês): revisão de literatura sobre vocalizações ultrassônica de roedores e métodos de processamento de sinais.
2- Classificação de vocalizações audíveis (2 meses): baseado nas características espectrais, deverá ser implementado o software para diferenciação automática entre vocalizações de baixa-frequência e ruído ambiente (classificação binária), usando Matlab. Os resultados existentes, i.e. classificação de vocalizações ultrassônicas, deveram-se combinar com os novos resultados, i.e. classificação de vocalizações audíveis.
3- Implementar o algoritmo para reconhecimento de repertorio (1 meses): a sequência de sílabas emitidas pode ser estudada a partir de ferramentas existentes e pela implementação de novos algoritmos usando Matlab.
4- Elaboração do relatório para defesa intermédia (1 mês)
Plano de Trabalhos - Semestre 2
5- Implementar o algoritmo para reconhecimento de repertório (2 meses): continuação.
6- Relação entre repertório, contexto social e genótipo (2 meses): identificar mediante análise estatística relações entre repertório emitido, o contexto no qual os sinais foram registados, e o genótipo dos animais (existindo 2 grupos, controlo e um genótipo representando o espectro do autismo).
7- Elaboração do relatório para defesa final (2 meses).
Condições
Secretária e recursos computacionais.
Orientador
Lorena Petrella
lorenapetrella@dei.uc.pt 📩