大鼠穿梭實驗箱 穿梭視頻分析系統(tǒng) 避暗實驗視頻分析系統(tǒng)
1.本系統(tǒng)將計算機(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)實驗中，在不同行為學(xué)實驗中，可在線獲取并實時分析動物精細(xì)行為活動信息，提供包括時間、次數(shù)、路程、速度和活動軌跡等在內(nèi)的多維行為學(xué)指標(biāo)體系；同一套活動箱可設(shè)置實驗明暗箱、跳臺、避暗、穿梭和獲得性無助五個實驗?zāi)K，實現(xiàn)了不同實驗?zāi)Ｊ睫D(zhuǎn)化，且實現(xiàn)多樣本同時檢測分析，滿足藥效學(xué)研究中樣本數(shù)多的需要；實驗操作自動化，人機(jī)界面友好；實驗環(huán)境一致性，數(shù)據(jù)智能化分析和統(tǒng)計，保證實驗結(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，實驗過程中不需要對實驗動物作特殊標(biāo)記，即可保證識別的準(zhǔn)確性和抗干擾性。設(shè)置不同的噪聲背景，可快速識別活動箱中不同顏色實驗動物，可以任意追蹤和記錄實驗動物（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)、實時結(jié)果輸出區(qū)三部分構(gòu)成，易于操作查看。軟件對動物在測試箱的狀態(tài)可進(jìn)行實時識別、采集、分析處理和自動保存，建立包括運動/靜止、次數(shù)、時間、路程和速度四類信息的多項評價指標(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，測試箱由封閉的箱體組成，每個箱體由隔板分隔為 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. 每個測試箱包括獨立的攝像機(jī)、電刺激部分、燈光照明裝置、條件刺激 ( 信號燈或聲音信號 ) 裝置、USB 接口、揚聲器等。
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)實驗要求可通電或斷電，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。為滿足跳臺實驗需求，每個測試箱還需配備材質(zhì)相同但絕緣的跳臺（兩個）。箱體底部有動物排泄物收集器。
二、實驗?zāi)Ｊ?/strong>
1.?跳臺（檢測學(xué)習(xí)記憶）：
（1）通過隔板或絕緣跳臺將每臺測試箱的兩室分隔，使動物無法從門洞穿梭，從而形成 8 個跳臺測試箱，配合適用的攝像采集及電刺激裝置，實現(xiàn)8只動物同時檢測。
（2）每室均需配置絕緣跳臺，可固定于箱內(nèi)，保證動物無法移動，并且不影響電刺激給出。
絕緣跳臺需兩套，分別適用于大鼠或小鼠，每套8個，小鼠跳臺直徑5cm，高5cm，大鼠跳臺直徑7cm，高9cm。
2. 明暗箱（檢測焦慮樣行為）
（1）每個測試箱需營造一個明室和一個暗室，兩室等大，動物可穿過門洞在兩室中活動。明室亮度可調(diào)節(jié)，最高亮度應(yīng)高于動物飼養(yǎng)室燈光亮度。4 個測試箱可滿足 4 只動物同時檢測。
（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）每個測試箱需營造一個明室和一個暗室，與穿梭箱模式切換時候需要翻轉(zhuǎn)明亮箱活動板，兩室等大，動物可穿過門洞在兩室中活動。同時，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)高于動物飼養(yǎng)室燈光亮度。與明暗箱不同，避暗實驗中需暗室啟動電刺激裝置，具體給出方式通過軟件設(shè)定。4個測試箱可滿足4只動物同時檢測。
（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）每個測試箱需營造兩室，兩室等大，動物可穿過門洞在兩室中活動。穿梭實驗中，兩室均可啟動信號燈和電刺激，啟動方式由軟件設(shè)定。4個測試箱可滿足4只動物同時檢測。
（2）保證信號燈亮?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）每個測試箱需營造兩室，兩室等大，動物可穿過門洞在兩室中活動。模型誘導(dǎo)階段，兩室均可啟動電刺激，不啟動信號燈；檢測階段中，兩室均可啟動信號燈和電刺激，啟動方式由軟件設(shè)定。4個測試箱可滿足4只動物同時檢測。
（2）信號燈的亮度配置有可調(diào)旋鈕，保證不同實驗環(huán)境信號燈亮?xí)r不影響圖像采集分析。
