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供應上海欣軟XR-XC105型 SuperAPAS穿梭箱實驗視頻分析系統(tǒng)
- 上海欣軟XR-XC105型 SuperAPAS穿梭箱實驗視頻分析系統(tǒng)
(Super Shuttle Box Video Analysis System)
一、系統(tǒng)介紹
穿梭箱實驗( Xmaze shutter)是定量測定動物行為學改變的經(jīng)典實驗,屬于經(jīng)典的聯(lián)合型學習條件反射,動物通過學習能回避有害的刺激。上海欣軟SuperAPAS穿梭箱底部為不銹鋼柵,使用電流加非條件刺激,電擊動物足底。頂部配置有噪聲發(fā)生器或光源,用來產生條件刺激。條件刺激數(shù)秒鐘后電擊。若在鈴聲刺激安全間隔期內大鼠逃向安全區(qū)則為主動回避反應;如果在條件刺激安全間隔期內大鼠未逃向安全區(qū),則通以交流電擊后逃向安全區(qū)的為被動回避反應陽性,否則為主動、被動回避反應陰性,此為一個循環(huán)周期。經(jīng)過反復訓練后,只給條件刺激,大鼠即逃到對側安全區(qū)以逃避電擊,此即形成了條件反射或稱主動回避反應,計算機自動控制系統(tǒng)可記錄相關的動物行動參數(shù)。主動回避時間是指動物接受條件刺激的時間長短,該值越短,說明動物主動回避反應越迅速,學習記憶能力越強。
上海欣軟SuperAPAS穿梭箱實驗視頻分析系統(tǒng)是一款基于視頻圖像識別處理的動物主被動回避行為檢測系統(tǒng),采用上海欣軟公司自主研發(fā)的幀對幀算法(Fream to Fream)實時判斷實驗過程的主動回避以及被動回避行為。該系統(tǒng)完全可以替代我們的實驗員,降低了早先人眼觀測記錄的誤差。SuperAPAS對實驗過程錄像并對圖像跟蹤分析,同時支持1-4只動物實驗,最多可擴展至8只動物。指標數(shù)據(jù)自動輸出到PC機,可對實驗過程進行分析并可打印實驗報告。被廣泛用于學習記憶功能、認知神經(jīng)科學、神經(jīng)生理學、神經(jīng)藥理學、認知功能退行性變性等實驗研究方面的研究,簡單易操作,容易判別結果,可信度高,既可以單獨作為檢測實驗提供課題參數(shù),也可以作為其他學習記憶和認知功能實驗的輔助或預篩選實驗。目前被廣泛用于大、中專醫(yī)科院校、科研單位進行實驗教學、抗抑郁類藥物以及恐懼記憶機制的研究工作。
二、軟件平臺特性
1.支持大小鼠:在穿梭箱實驗過程中,大鼠和小鼠可能會表現(xiàn)出不同的狀態(tài)行為。SuperAPAS軟件可以同時應用于大鼠和小鼠實驗。
2.高通量:SuperAPAS軟件支持1-4只動物同時開展實驗,最多可擴展至8只動物。所有的測試指標都是在實驗過程中實時同時產生的,錄像完畢可以將測試指標一鍵導出至Excel表。每只動物可以單獨開始和單獨停止分析。
3.多種刺激類型:SuperAPAS軟件可以支持條件刺激和非條件刺激等多種刺激類型:條件刺激包括聲刺激和光刺激,非條件刺激類型包括電刺激。其中,聲刺激可調強度0-255級,音頻范圍10-20000HZ,光刺激強度0-255級可調,電刺激范圍0-4A。
4.狀態(tài)實時顯示:每只動物視頻采集分析過程中后,軟件可以實時顯示動物狀態(tài)行為與條件刺激的對應關系,讓用戶可以實時了解實驗進展,同時可以在實驗結束后對數(shù)據(jù)進行校正核定。
5先進的過濾算法.:SuperAPAS軟件支持灰度識別算法和背景識別算法,用戶可以通過實驗背景的復雜程度選擇合適的識別算法。同時,SuperAPAS提供了多種檢測過濾算法,比如可以有效過濾電柵欄泛光引起的噪點、可以過濾光刺激過程中引起的局部變亮、能夠有效濾除動物“嗅探式的穿梭行為”和“搖擺不定的穿梭行為”。
6.先進的圖像處理技術:穿梭箱系統(tǒng)采用先進的圖像處理算法,將被測動物的形狀變化以及其它因素綜合處理,得到的因子作為判決條件,同時還設有電柵欄消除閾值,其穩(wěn)定性和可靠性是通常采用重心跟蹤算法所無法匹及的,改功能包括:
(1)穿梭箱系統(tǒng)具有獨特的數(shù)據(jù)分析和處理方式,既可以按照刺激發(fā)生的事件進行分析,也可以按照時間進行分段分析,數(shù)據(jù)可以導出到Excel中進行二次分析;
(2)支持使用攝像頭進行實時跟蹤,也支持使用事先錄制好的視頻文件進行離線跟蹤,分辨率可達到640×480;
(3)在使用攝像頭進行實時跟蹤的同時,可以進行實況錄像;
(4)獨創(chuàng)的事件關系圖功能,能夠使實驗人員更好地將外界刺激與動物的行為關聯(lián)起來。
三、硬件特性
1.superShocker控制器
SuperShocker控制器為全數(shù)字多功能刺激器,是采用先進的微處理器工業(yè)控制技術研發(fā)的全數(shù)字控制恒定電流電刺激器、聲音刺激器和光刺激器,適用于穿梭、跳臺、Y迷宮、八臂迷宮、條件性恐懼等動物行為學實驗。在動物身體的不同部位接觸電極時,通過動物身體的刺激電流保持恒定,避免了對動物組織的傷害。
SuperShocker全數(shù)字多功能刺激器同時提供雙電極直流輸出和9電極交流/直流脈沖擾頻輸出,可以同時滿足用戶已有電柵欄的規(guī)格要求。其9電極交流/直流脈沖擾頻輸出可以避免原雙電極輸出時,動物接觸同一極性電擊而逃避電擊的問題,通過在9根電極上電流極性的不斷切換,使動物在任何情況下都能接受到電刺激。
SuperShocker全數(shù)字多功能刺激器的A/B通道切換輸出功能專為穿梭實驗設計。
2.穿梭箱
穿梭箱包涵大小鼠實驗箱、視頻盒以及電柵欄。
(1)大小鼠實驗箱適合開展大鼠和小鼠的穿梭實驗,更換插板后也可用于避暗實驗。
小鼠規(guī)格:266mm*160mm*200mm,大鼠規(guī)格:480mm*240mm*300mm
(2)視頻盒:視頻盒可以用于實驗視頻錄制,可以控制實驗箱內部的光線強度。
(3)電柵欄:電柵欄采用9路電流循環(huán)輸出設計,可以杜絕動物刺激“盲區(qū)”。
四.刺激指標:
(1)觀察時間:動物完成所有測試所花費的實驗時間,該時間越短,說明動物記憶能力越強。
(2)總路程:動物在整個實驗中的運行路程,可初步反映動物的活動量大小。
(3)穿梭總次數(shù):動物在適應期、刺激期以及刺激間隔期內的穿梭次數(shù)總和。
(4)主動回避次數(shù):動物在條件刺激(聲光刺激)期內成功逃至安全區(qū)為主動回避。
(5)被動回避次數(shù):動物在非條件刺激(電刺激)期內逃至安全區(qū)為被動回避。
(6)無反應次數(shù):動物在所有刺激過程中沒有發(fā)生逃避行為,稱之為無反應。
此外,軟件還可以測試以下指標:
(1) 主動回避潛伏期、被動回避潛伏期、無反應潛伏期
(2) 主動回避平均反應時間、被動回避平均反應時間
五.系統(tǒng)組成:
(1)通用穿梭實驗箱:含攝像頭、照明裝置(燈光亮度可調);
(2)大小鼠組件:糞便清理盒、電柵欄;
(3)視頻采集卡:USB、PCI插槽兩種可選;
(4)SuperShocker動物行為學主控器:控制加電、燈光、揚聲器;
(5)視頻線;電源線;軟件安裝U盤;加密狗;
(6)畫面合成器1臺
(7)(選配)通用隔音箱:含貓眼裝置、夾層吸音棉
上海欣軟信息科技有限公司
張航航
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