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穿梭实验(active avoidance)是定量测定动物行为学改变的重要手段,属于经典的联合型学习条件反射,动物通过学习能回避有害的刺激。穿梭实验底部为不锈钢栅,使用电流加非条件刺激,电击动物足底。顶部配置有噪声发生器或光源,用来产生条件刺激。条件刺激数秒钟后电击。若在铃声刺激安全间隔期内大鼠逃向安全区则为主动回避反应;如果在条件刺激安全间隔期内大鼠未逃向安全区,则通以交流电击后逃向安全区的为被动回避反应阳性,否则为主动、被动回避反应阴性,此为一个循环周期。经过反复训练后,只给条件刺激,大鼠即逃到对侧安全区以逃避电击,此即形成了条件反射或称主动回避反应,计算机自动控制系统可记录相关的动物行动参数。主动回避时间是指动物接受条件刺激的时间长短,该值越短,说明动物主动回避反应越迅速,学习记忆能力越强。
该实验广泛用于学习记忆功能、认知神经科学、神经生理学、神经药理学、认知功能退行性变性等实验研究方面的研究,简单易操作,容易判别结果,可信度高,既可单独作为检测实验提供课题参数,也可以作为其他学习记忆和认知功能实验的辅助或预筛选实验。
SuperAPAS是一款基于视频图像识别处理的动物主被动回避行为检测系统,采用上海欣软公司自主研发的帧对帧算法(Fream to Fream)实时判断实验过程的主动回避以及被动回避行为。该系统完全可以替代我们的实验员,降低了早先人眼观测记录的误差。
SuperAPAS对实验过程录像并对图像跟踪分析,同时支持1-4只动物实验,最多可扩展至8只动物。指标数据自动输出到PC机,可对实验过程进行分析并可打印实验报告。可广泛用于大、中专医科院校、科研单位进行实验教学、抗抑郁类药物以及恐惧记忆机制的研究工作。
在穿梭箱实验过程中,大鼠和小鼠可能会表现出不同的状态行为。SuperAPAS软件可以同时应用于大鼠和小鼠实验。
SuperAPAS软件支持1-4只动物同时开展实验,最多可扩展至8只动物。所有的测试指标都是在实验过程中实时同时产生的,录像完毕可以将测试指标一键导出至Excel表。每只动物可以单独开始和单独停止分析。
SuperAPAS穿梭实验视频分析软件可以支持多种刺激类型,条件刺激类型:声刺激和光刺激,非条件刺激类型:电刺激。其中,声刺激可调强度0-255级,音频范围10-20000HZ,光刺激强度0-255级可调,电刺激范围0-4A。
每只动物视频采集分析过程中后,软件可以实时显示动物状态行为与条件刺激的对应关系,让用户可以实时了解实验进展,同时可以在实验结束后对数据进行校正核定。
SuperAPAS提供了多种检测过滤算法,比如可以有效过滤电栅栏泛光引起的噪点、可以过滤光刺激过程中引起的局部变亮、能够有效滤除动物“嗅探式的穿梭行为”和“摇摆不定的穿梭行为”。
SuperAPAS软件同样可以分析用户自行录制的穿梭箱实验视频,并可以学习模拟实验过程中真实的条件刺激和非条件刺激。对于离线处理视频也显得尤为重要。
用户实验结束后,可以通过修改状态阈值,在“数据管理”选项里点击“刷新实验结果”按钮,一秒就可以重新计算所有指标。所有的数据按照状态分类显示并支持一键导出至Excel表。
SuperAPAS软件支持灰度识别算法和背景识别算法。
用户可以通过实验背景的复杂程度选择合适的识别算法。