1.本系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)視覺、信息和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)集成于學(xué)習(xí)記憶、抑郁、焦慮多方面行為學(xué)實(shí)驗(yàn)中,在不同行為學(xué)實(shí)驗(yàn)中,可在線獲取并實(shí)時(shí)分析動(dòng)物精細(xì)行為活動(dòng)信息,提供包括時(shí)間、次數(shù)、路程、速度和活動(dòng)軌跡等在內(nèi)的多維行為學(xué)指標(biāo)體系;同一套活動(dòng)箱可設(shè)置實(shí)驗(yàn)明暗箱、跳臺(tái)、避暗、穿梭和獲得性無助五個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K,實(shí)現(xiàn)了不同實(shí)驗(yàn)?zāi)J睫D(zhuǎn)化,且實(shí)現(xiàn)多樣本同時(shí)檢測分析,滿足藥效學(xué)研究中樣本數(shù)多的需要;實(shí)驗(yàn)操作自動(dòng)化,人機(jī)界面友好;實(shí)驗(yàn)環(huán)境一致性,數(shù)據(jù)智能化分析和統(tǒng)計(jì),保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果客觀可靠。
2.采用視頻攝像跟蹤技術(shù),輔以領(lǐng)先的核心算法,實(shí)驗(yàn)過程中不需要對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物作特殊標(biāo)記,即可保證識(shí)別的準(zhǔn)確性和抗干擾性。設(shè)置不同的噪聲背景,可快速識(shí)別活動(dòng)箱中不同顏色實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,可以任意追蹤和記錄實(shí)驗(yàn)動(dòng)物(大小鼠)的位置。界面簡潔美觀,由圖像圖形顯示區(qū)、參數(shù)設(shè)置控制區(qū)、實(shí)時(shí)結(jié)果輸出區(qū)三部分構(gòu)成,易于操作查看。軟件對動(dòng)物在測試箱的狀態(tài)可進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別、采集、分析處理和自動(dòng)保存,建立包括運(yùn)動(dòng)/靜止、次數(shù)、時(shí)間、路程和速度四類信息的多項(xiàng)評價(jià)指標(biāo),結(jié)果可導(dǎo)入到Excel,并進(jìn)行直方圖曲線軌跡的處理,便于用戶在SPSS,SAS等生物分析統(tǒng)計(jì)軟件中作進(jìn)一步分析處理。

一、硬件部分
a. 大小鼠測試箱各 4 個(gè),測試箱由封閉的箱體組成,每個(gè)箱體由隔板分隔為 A、B 兩室,中間由門孔連通。兩室內(nèi)徑的基本參數(shù) (l×w×h cm) 為:大鼠:30×30×50;小鼠:20×15×40,門孔為一橢圓形小孔(直徑×高度cm)為大鼠:7.0×9.0cm;小鼠:3.0×5.0cm。
b. 每個(gè)測試箱包括獨(dú)立的攝像機(jī)、電刺激部分、燈光照明裝置、條件刺激 ( 信號(hào)燈或聲音信號(hào) ) 裝置、USB 接口、揚(yáng)聲器等。
兩室底部為不銹鋼柵,大鼠的每根電絲直徑 0.3cm,電網(wǎng)間距 1.5cm;小鼠的每根電絲直徑 0.2cm,電網(wǎng)間距
1.0cm。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求可通電或斷電,各室內(nèi)可加聲音刺激,可加燈光刺激,可增加輔助照明燈光。為滿足跳臺(tái)實(shí)驗(yàn)需求,每個(gè)測試箱還需配備材質(zhì)相同但絕緣的跳臺(tái)(兩個(gè))。箱體底部有動(dòng)物排泄物收集器。
二、實(shí)驗(yàn)?zāi)J?/span>
1. 跳臺(tái)(檢測學(xué)習(xí)記憶):
(1)通過隔板或絕緣跳臺(tái)將每臺(tái)測試箱的兩室分隔,使動(dòng)物無法從門洞穿梭,從而形成 8 個(gè)跳臺(tái)測試箱,配合適用的攝像采集及電刺激裝置,實(shí)現(xiàn)8只動(dòng)物同時(shí)檢測。
(2)每室均需配置絕緣跳臺(tái),可固定于箱內(nèi),保證動(dòng)物無法移動(dòng),并且不影響電刺激給出。
絕緣跳臺(tái)需兩套,分別適用于大鼠或小鼠,每套8個(gè),小鼠跳臺(tái)直徑5cm,高5cm,大鼠跳臺(tái)直徑7cm,高9cm。
2. 明暗箱(檢測焦慮樣行為)
(1)每個(gè)測試箱需營造一個(gè)明室和一個(gè)暗室,兩室等大,動(dòng)物可穿過門洞在兩室中活動(dòng)。明室亮度可調(diào)節(jié),最高亮度應(yīng)高于動(dòng)物飼養(yǎng)室燈光亮度。4 個(gè)測試箱可滿足 4 只動(dòng)物同時(shí)檢測。
(2)保證圖像采集及分析不受明暗室亮度影響。
3. 避暗(檢測學(xué)習(xí)記憶)
(1)每個(gè)測試箱需營造一個(gè)明室和一個(gè)暗室,與穿梭箱模式切換時(shí)候需要翻轉(zhuǎn)明亮箱活動(dòng)板,兩室等大,動(dòng)物可穿過門洞在兩室中活動(dòng)。同時(shí),需留出可插入隔板的空間,將兩室分隔開。明室亮度可調(diào)節(jié),最高亮度應(yīng)高于動(dòng)物飼養(yǎng)室燈光亮度。與明暗箱不同,避暗實(shí)驗(yàn)中需暗室啟動(dòng)電刺激裝置,具體給出方式通過軟件設(shè)定。4個(gè)測試箱可滿足4只動(dòng)物同時(shí)檢測。
(2)保證圖像采集及分析不受明暗室亮度影響。
4. 穿梭(檢測學(xué)習(xí)記憶)
(1)每個(gè)測試箱需營造兩室,兩室等大,動(dòng)物可穿過門洞在兩室中活動(dòng)。穿梭實(shí)驗(yàn)中,兩室均可啟動(dòng)信號(hào)燈和電刺激,啟動(dòng)方式由軟件設(shè)定。4個(gè)測試箱可滿足4只動(dòng)物同時(shí)檢測。
(2)保證信號(hào)燈亮?xí)r不影響圖像采集分析。
5. 獲得性無助(抑郁模型的建立及抑郁樣行為檢測)
(1)每個(gè)測試箱需營造兩室,兩室等大,動(dòng)物可穿過門洞在兩室中活動(dòng)。模型誘導(dǎo)階段,兩室均可啟動(dòng)電刺激,不啟動(dòng)信號(hào)燈;檢測階段中,兩室均可啟動(dòng)信號(hào)燈和電刺激,啟動(dòng)方式由軟件設(shè)定。4個(gè)測試箱可滿足4只動(dòng)物同時(shí)檢測。
(2)信號(hào)燈的亮度配置有可調(diào)旋鈕,保證不同實(shí)驗(yàn)環(huán)境信號(hào)燈亮?xí)r不影響圖像采集分析。
