避暗實(shí)驗(yàn)視頻分析系統(tǒng)

產(chǎn)品描述：

利用小鼠或大鼠具有趨暗避明的習(xí)性設(shè)計(jì)的裝置，一半是暗室，一半是明室，中間有一小洞相連。暗室底部鋪有通電的銅柵。動(dòng)物進(jìn)入暗室即受到電擊。本實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易行，反應(yīng)箱越多，同時(shí)訓(xùn)練的動(dòng)物越多。以潛伏期為指標(biāo)，動(dòng)物的差異性比較小。對(duì)記憶過(guò)程特別是記憶再現(xiàn)有較高的敏感度。

軟件特點(diǎn)                                             l 采用視頻攝像跟蹤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)過(guò)程的自動(dòng)化，避免了人工計(jì)數(shù)引入的主觀誤差和對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 的干擾，增加了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性和可靠性。

l 軟件系統(tǒng)功能強(qiáng)大，指標(biāo)參數(shù)豐富

l 標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)設(shè)計(jì)，硬件堅(jiān)固耐用

l *的核心算法，有效保證識(shí)別的抗干擾性和準(zhǔn)確性

l 用戶(hù)可設(shè)置彼此獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存檔文件夾， 便于實(shí)驗(yàn)資料管理

l 可定時(shí)錄制視頻圖象，以多種方式顯示指標(biāo)，提供軌跡圖、軌跡坐標(biāo)點(diǎn)和指標(biāo)結(jié)果的導(dǎo)出功能。

l 視頻文件格式支持AVI壓縮格式，壓縮比率高，能夠有效減少存儲(chǔ)空間，并有利于進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)觀察。

l 可順利接入面向科研和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI），能夠記錄原始的視頻圖像， 并提供完整的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)功能，作為研究的真實(shí)記錄和今后進(jìn)行教學(xué)演示的素材。

硬件特點(diǎn):

l *1、硬件系統(tǒng)采用嵌入式單片機(jī)為主要控制核心，實(shí)驗(yàn)恒流、恒壓刺激。

l *2、電壓及電流值采用軟件直接設(shè)置。

l *3、每個(gè)電極上都具有峰值可調(diào)的方波信號(hào)。

l *4、各電極都采用循環(huán)移位脈動(dòng)刺激方式，使動(dòng)物承受的電流為恒定值，與傳統(tǒng)的固定電極刺激相比，避免了因動(dòng)物站立在相同電極上而不能刺激的缺點(diǎn)。

l 5、本刺激系統(tǒng)適合不同大小的動(dòng)物。

技術(shù)參數(shù):

l *1、活動(dòng)箱外部尺寸：700× 260× 430mm，框架采用鋁合金

l *2、白箱與黑箱內(nèi)部分別尺寸：250× 185× 300mm

l 3、輸入電壓：AC220V

l *4、電柵限流調(diào)整范圍：0.04~3.5mA, 

l *5、調(diào)整步長(zhǎng)：0.02mA,電流誤差小于0.04mA

l *6、電柵電壓調(diào)整范圍：30~120V（方波峰值），調(diào)整步長(zhǎng)1V

l *7、各電柵上的方波刺激頻率：96Hz,誤差1%

l 8、攝像機(jī)品牌：SONY槍式攝像機(jī)

l 9、色彩：黑白或彩色

l 10、最低照度：<0.005Lux

l 11、視頻采集卡：USB2.0外置式

l 12、攝像針頻速率：28/30貞650X，

l 13、攝像分辨率：640×480

l 14、攝像機(jī)電源：12V  5A

l 15、攝像機(jī)類(lèi)型：2.8~4mm 

l 16、數(shù)據(jù)類(lèi)型：USB2.0接口

l 17、信號(hào)傳輸方式：信號(hào)電源一體線(xiàn)5米

l 18、視頻采集模塊:USB采集卡

l 19、數(shù)據(jù)指標(biāo)：潛伏期、錯(cuò)誤次數(shù)、明箱活動(dòng)時(shí)間、暗箱活動(dòng)時(shí)間、穿梭次數(shù)、明箱活動(dòng)路程、暗箱活動(dòng)路程

l 20、隔音箱：選配。

配　置　清　單

推薦實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)器材

小白鼠常用手術(shù)器械、（scopolamine，Scop.）、生理鹽水、35 %酒精。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1. 實(shí)驗(yàn)儀器小動(dòng)物學(xué)習(xí)記憶行為檢測(cè)技術(shù)--避暗法

小鼠避暗自動(dòng)測(cè)試儀由控制器和活動(dòng)箱兩部分組成，可同時(shí)對(duì)6只小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。明暗實(shí)驗(yàn)箱之間有一小門(mén)供動(dòng)物進(jìn)出，當(dāng)動(dòng)物進(jìn)入暗室被電擊時(shí)，它可自動(dòng)記錄小鼠*次從明室進(jìn)入暗室的潛伏期和受到電擊的次數(shù)，還可通過(guò)按鍵靈活地選擇刺激電壓和設(shè)置實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

2. 實(shí)驗(yàn)程序：

2.1適應(yīng)：將動(dòng)物頭朝室壁放入明室，兩室之間的門(mén)洞敞開(kāi)，讓動(dòng)物在兩室內(nèi)自由活動(dòng)2-3分鐘，取出后放回飼養(yǎng)籠。

2.2訓(xùn)練：第二天, 

將動(dòng)物放入明室, 它很快鉆入暗室, 連接兩室的門(mén)洞關(guān)閉，同時(shí)啟動(dòng)電刺激器, 動(dòng)物足部受電擊。如果動(dòng)物在*次訓(xùn)練時(shí)超過(guò)100秒不進(jìn)暗室, 淘汰之或用手把它輕輕趕進(jìn)暗室。

記錄指標(biāo)：

（1）記錄動(dòng)物自明室進(jìn)入暗室的潛伏期，可作為判斷給藥后動(dòng)物行為是否有變的一個(gè)指標(biāo)。若藥物致使動(dòng)物鎮(zhèn)靜，則潛伏期顯著長(zhǎng)于對(duì)照組。

（2）記錄動(dòng)物受到電擊后的反應(yīng)，如劇烈嘶叫并跳躍，評(píng)為*反應(yīng)；微弱尖叫，評(píng)為B級(jí)反應(yīng)；不叫，評(píng)為C級(jí)反應(yīng)。受到電擊后動(dòng)物一般均跳躍。C級(jí)反應(yīng)常伴動(dòng)物跳躍，動(dòng)物雖不尖叫，但正常動(dòng)物均能感受電擊疼痛，顯示好的記憶成績(jī)。C級(jí)反應(yīng)多見(jiàn)于雄性動(dòng)物。*反應(yīng)多見(jiàn)于雌性動(dòng)物。該記錄可作為動(dòng)物痛域是否變化的一個(gè)輔助觀察指標(biāo)。

2.3重測(cè)試：訓(xùn)練后24小時(shí)（第三天），再次將動(dòng)物放入明室，進(jìn)行重測(cè)試。

記錄指標(biāo)：

（1）記錄動(dòng)物進(jìn)入暗室的潛伏期，為步入潛伏期（step through latency, 

STL）。最大潛伏期設(shè)為300秒。

（2）記錄動(dòng)物300秒內(nèi)進(jìn)入暗室的錯(cuò)誤次數(shù)，包括:*次錯(cuò)誤、進(jìn)入暗室的次數(shù)。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)舉例

按照信息論將記憶簡(jiǎn)單劃分為：記憶的獲得（也即學(xué)習(xí)過(guò)程、信息的獲得過(guò)程）、記憶的鞏固（信息的保持過(guò)程）、記憶的再現(xiàn)（信息的提取過(guò)程）時(shí)，我們可依此來(lái)篩選作用于記憶不同階段的認(rèn)知藥物。

在訓(xùn)練前、后或重測(cè)前給損傷動(dòng)物記憶的藥物，可分別觀察該藥物對(duì)記憶不同階段的影響，在此之前給動(dòng)物待檢測(cè)認(rèn)知藥物，即可依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷該認(rèn)知藥物對(duì)抗損傷藥物的效果。為簡(jiǎn)化篩選工作，常選用實(shí)驗(yàn)步驟較少的小動(dòng)物學(xué)習(xí)記憶測(cè)試方法，現(xiàn)以步入法為例說(shuō)明如下。

一、記憶獲得過(guò)程

1. 建立記憶獲得障礙模型：

在動(dòng)物進(jìn)行電擊訓(xùn)練之前15-20分鐘，給動(dòng)物腹腔注射（膽堿能M受體拮抗劑，HBr-Scopalamine），小鼠：3mg/kg，可見(jiàn)給藥組動(dòng)物出現(xiàn)探究行為，訓(xùn)練時(shí)在明室內(nèi)駐留時(shí)間略長(zhǎng)于對(duì)照組，進(jìn)入暗室后受到電刺激時(shí)的反應(yīng)與對(duì)照組相似：嘶叫或跳躍。24小時(shí)后當(dāng)再次將動(dòng)物放入明室時(shí)，動(dòng)物進(jìn)入暗室的潛伏期顯著低于對(duì)照組，即制備成功記憶障礙模型。

2. 待測(cè)藥物的服用：

根據(jù)待檢測(cè)藥物在動(dòng)物體內(nèi)的作用高峰時(shí)間，于相應(yīng)時(shí)間給動(dòng)物服藥，如口服藥物，可于訓(xùn)練前1小時(shí)給動(dòng)物灌服待檢測(cè)藥物，然后再于訓(xùn)練前15-20分鐘給動(dòng)物損傷記憶獲得的藥物氫。

二、記憶鞏固過(guò)程

1. 建立記憶鞏固障礙模型：

動(dòng)物電擊訓(xùn)練結(jié)束后立即給動(dòng)物腹腔注射蛋白質(zhì)（Cycloheximide，小鼠：90-100mg/kg）抑制蛋白質(zhì)合成，或皮下注射N(xiāo)aNO2(小鼠：120mg/kg)導(dǎo)致動(dòng)物短暫性缺氧，或給動(dòng)物施行頭部瞬間電休克。然后放回飼養(yǎng)盒內(nèi)，24小時(shí)后重測(cè)試。

2. 待測(cè)藥物的服用：

若是口服藥物，于電擊訓(xùn)練前藥物作用高峰期（一般選1小時(shí)前）給動(dòng)物灌服藥物。若是腹腔注射藥物，一般于訓(xùn)練前半小時(shí)注射。然后給動(dòng)物電擊訓(xùn)練，訓(xùn)練后立即給損傷記憶鞏固藥物或其它實(shí)驗(yàn)因素，24小時(shí)后重測(cè)試，可檢測(cè)認(rèn)知藥物對(duì)記憶鞏固障礙的對(duì)抗作用。

三、記憶再現(xiàn)過(guò)程小動(dòng)物學(xué)習(xí)記憶行為檢測(cè)技術(shù)--避暗法

1. 建立記憶再現(xiàn)障礙模型

于動(dòng)物重測(cè)試之前15分鐘給小鼠灌服酒精（35%，0.1ml/10g鼠重），15分鐘后進(jìn)行重測(cè)試。可見(jiàn)小鼠記憶提取過(guò)程受到損傷。

2. 待測(cè)藥物的服用：于動(dòng)物重測(cè)試之前1小時(shí)給動(dòng)物口服待檢藥物。

注意：

該損傷只有在重測(cè)前10-30分鐘灌胃酒精才起作用, 

時(shí)間長(zhǎng)于30分鐘則無(wú)效。

該劑量酒精只對(duì)較不鞏固、一次性記憶有損傷作用，而對(duì)小鼠需經(jīng)多次訓(xùn)練而獲得的較鞏固的記憶的再現(xiàn)無(wú)影響。