S大小鼠穿梭箱视频分析系统

CSC/5.0型穿梭五合一工作站

（明暗箱、跳台、避暗、穿梭和获得性无助）

概述：

1.本系统将计算机视觉、信息和深度学习等技术集成于学习记忆、抑郁、焦虑多方面行为学实验中，在不同行为学实验中，可在线获取并实时分析动物精细行为活动信息，提供包括时间、次数、路程、速度和活动轨迹等在内的多维行为学指标体系；同一套活动箱可设置实验明暗箱、跳台、避暗、穿梭和获得性无助五个实验模块，实现了不同实验模式转化，且实现多样本同时检测分析，满足药效学研究中样本数多的需要；实验操作自动化，人机界面友好；实验环境一致性，数据智能化分析和统计，保证实验结果客观可靠。

2.采用视频摄像跟踪技术，辅以领先的核心算法，实验过程中不需要对实验动物作特殊标记，即可保证识别的准确性和抗干扰性。设置不同的噪声背景，可快速识别活动箱中不同颜色实验动物，可以任意追踪和记录实验动物（大小鼠）的位置。界面简洁美观，由图像图形显示区、参数设置控制区、实时结果输出区三部分构成，易于操作查看。软件对动物在测试箱的状态可进行实时识别、采集、分析处理和自动保存，建立包括运动/静止、次数、时间、路程和速度四类信息的多项评价指标，结果可导入到Excel，并进行直方图曲线轨迹的处理，便于用户在SPSS，SAS等生物分析统计软件中作进一步分析处理。

1、硬件部分

1.1硬件组成

a. 大小鼠测试箱各4个，测试箱由封闭的箱体组成，每个箱体由隔板分隔为A、B两室，中间由门孔连通。两室内径的基本参数 (l×w×h cm)为：大鼠：30×30×50；小鼠：20×15×40，门孔为一椭圆形小孔（直径×高度cm）为大鼠：7.0 ×9.0 cm；小鼠：3.0 ×5.0 cm。

b. 每个测试箱包括独立的摄像机、电刺激部分、辅助灯光照明装置、条件刺激(信号灯或声音信号)装置、USB接口、扬声器等。

C.两室底部为不锈钢栅，大鼠的每根电丝直径0.3 cm，电网间距1.5 cm；小鼠的每根电丝直径0.2 cm，电网间距1.0 cm。根据实验要求可通电或断电，各室内可加声音刺激，可加灯光刺激，可增加辅助照明灯光。为满足跳台实验需求，每个测试箱还需配备材质相同但绝缘的跳台（两个）。箱体底部有动物排泄物收集器。

1.2针对不同实验模式

1.2.1 跳台（检测学习记忆）：

（1）通过隔板或绝缘跳台将每台测试箱的两室分隔，使动物无法从门洞穿梭，从而形成8个跳台测试箱，配合适用的摄像采集及电刺激装置，实现8只动物同时检测。

（2）每室均需配置绝缘跳台，可固定于箱内，保证动物无法移动，并且不影响电刺激给出。

绝缘跳台需两套，分别适用于大鼠或小鼠，每套8个，小鼠跳台直径5cm，高5cm，大鼠跳台直径7cm，高9cm。

1.2.2. 明暗箱（检测焦虑样行为）

（1） 每个测试箱需营造一个明室和一个暗室，两室等大，动物可穿过门洞在两室中活动。明室亮度可调节，最高亮度应高于动物饲养室灯光亮度。4个测试箱可满足4只动物同时检测。

（2）保证图像采集及分析不受明暗室亮度影响。

1.2.3. 避暗（检测学习记忆）

（1） 每个测试箱需营造一个明室和一个暗室，与穿梭箱模式切换时候需要翻转明亮箱活动板，两室等大，动物可穿过门洞在两室中活动。同时，需留出可插入隔板的空间，将两室分隔开。明室亮度可调节，最高亮度应高于动物饲养室灯光亮度。与明暗箱不同，避暗实验中需暗室启动电刺激装置，具体给出方式通过软件设定。4个测试箱可满足4只动物同时检测。

（2）保证图像采集及分析不受明暗室亮度影响。

1.2.4. 穿梭（检测学习记忆）

（1）每个测试箱需营造两室，两室等大，动物可穿过门洞在两室中活动。穿梭实验中，两室均可启动信号灯和电刺激，启动方式由软件设定。4个测试箱可满足4只动物同时检测。

（2）保证信号灯亮时不影响图像采集分析。

1.2.5. 获得性无助（抑郁模型的建立及抑郁样行为检测）

（1）每个测试箱需营造两室，两室等大，动物可穿过门洞在两室中活动。模型诱导阶段，两室均可启动电刺激，不启动信号灯；检测阶段中，两室均可启动信号灯和电刺激，启动方式由软件设定。4个测试箱可满足4只动物同时检测。

（2）信号灯的亮度配置有可调旋钮，保证不同实验环境信号灯亮时不影响图像采集分析。