U U Health的神经生物学和解剖学助理教授，该研究的高级作者克里斯托弗·格雷格(Christopher Gregg)博士说：“复杂的行为模式，例如寻找食物，是由感觉随机，自发和自由的序列组成的”。 。“使用机器学习，我们发现离散序列的重现频率比您偶然所期望的要高，并且这些序列均源于生物学。”

研究小组正在冒险进入行为排序的新领域。

格雷格说：“我们试图了解复杂行为的体系结构，以及遗传学如何塑造这些模式。”

该研究支持以下观点：复杂行为由一组有限的“构建模块”组成，作者称之为行为模块，而遗传学则控制着这些构建模块的进展以形成不同的行为模式。

研究小组评估了190只老鼠的遗传学和年龄，因为它们从家搬到一个独特创建的“竞技场”，以评估在觅食时表达的一系列行为序列。在寻找食物时，小鼠表现出需要许多神经系统来控制寻找行为，焦虑，奖励，保存，饥饿，饱腹感，注意力，导航和记忆的行为。新方法揭示了不同的遗传和年龄效应影响不同的序列。

格雷格说：“大多数物种都有一个栖息地，其行为围绕这个栖息地进行。”“我们能够识别可复制的行为序列，并使用此信息来了解随着时间推移的复杂模式。”

该小组将往返行程从家到食物源分开，然后进行了一系列5,600多次鼠标操作。这些动作中包含其他信息，例如步态，步伐，行进距离和走访地点。他们使用机器学习评估了这些信息，并确定了71个可再现的行为序列，这些序列是更复杂的行为模式的基础构建块。

从一个“构件”到下一个构件的过渡意味着一种机械关系，这种机械关系产生了特定的觅食行为，从而将捕食风险，能源消耗和热量摄入降至最低。另外，该算法能够识别特定小鼠特有的自发反应。

格雷格认为，这种方法足够灵敏，可以识别一个基因的拷贝中的突变。为了证明这一点，他的团队专注于在与自闭症相关的印迹基因Magel2突变的小鼠中觅食行为。例如，当关闭母亲的副本时，将打开父亲的副本。在这种情况下，人们普遍认为母亲的复制品是沉默的，不会影响后代。不是这样

格雷格说：“令我们兴奋的是，我们仅通过母亲的基因拷贝就能检测到对行为的重大影响。”

目前，这项研究仅探索了实验小鼠觅食行为的基础。格雷格认为，该方法学可用于理解其他复杂行为模式的基础，并了解塑造导致人类疾病的行为的特定基因组元素，包括肥胖，成瘾，恐惧，焦虑和精神疾病。