一、實(shí)驗(yàn)原理
條件性恐懼實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（場(chǎng)景恐懼系統(tǒng)）用于小型嚙齒類動(dòng)物（大、小鼠）環(huán)境相關(guān)條件性恐懼實(shí)驗(yàn)研究。嚙齒類動(dòng)物在恐懼時(shí)會(huì)表現(xiàn)出特有的不動(dòng)狀態(tài)（Freezing），動(dòng)物在這種情況下傾向于保持靜止不動(dòng)的防御姿勢(shì)?？挂钟羲幒涂?*興奮藥可以明顯縮短不動(dòng)狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)對(duì)象被給與一個(gè)聲音信號(hào)（條件刺激），隨后給予電擊（非條件）刺激。該訓(xùn)練稱為條件性訓(xùn)練，訓(xùn)練結(jié)束后實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行聲音信號(hào)或環(huán)境聯(lián)系性實(shí)驗(yàn)。一般情況下嚙齒類動(dòng)物對(duì)相應(yīng)的環(huán)境和不同環(huán)境下同樣的聲音信號(hào)都會(huì)做出明顯的條件性恐懼反應(yīng)，如靜止不動(dòng)。這種測(cè)試可以在訓(xùn)練結(jié)束后立刻或幾天后進(jìn)行可以提供在條件信號(hào)影響下短期和長(zhǎng)期記憶的信息。
二、產(chǎn)品描述
上海欣軟場(chǎng)景恐懼實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一款基于視頻圖像識(shí)別處理的動(dòng)物Freezing行為檢測(cè)系統(tǒng)，采用上海欣軟公司自主研發(fā)的幀對(duì)幀算法（Fream toFream）實(shí)時(shí)判斷實(shí)驗(yàn)過(guò)程的Freezing、immobility以及mobility狀態(tài)。該系統(tǒng)完全可以替代我們的實(shí)驗(yàn)員，降低了早先人眼觀測(cè)記錄的誤差。
上海欣軟場(chǎng)景恐懼實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程錄像并對(duì)圖像跟蹤分析，同時(shí)支持1-16只動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，指標(biāo)數(shù)據(jù)自動(dòng)輸出到PC機(jī)，可對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行分析并可打印實(shí)驗(yàn)報(bào)告。可廣泛用于大、中專醫(yī)科院校、科研單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)、抗抑郁類**以及恐懼記憶機(jī)制的研究工作。
1.大鼠和小鼠
在條件性恐懼實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，大鼠和小鼠表現(xiàn)出不同的狀態(tài)行為。SuperFcs軟件可以同時(shí)應(yīng)用于大鼠和小鼠實(shí)驗(yàn)。
2.高通量
該系統(tǒng)支持1-16只動(dòng)物同時(shí)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。所有的測(cè)試指標(biāo)都是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)時(shí)同時(shí)產(chǎn)生的，錄像完畢可以將測(cè)試指標(biāo)一鍵導(dǎo)出至Excel表。每只動(dòng)物可以單獨(dú)開(kāi)始和單獨(dú)停止分析。
3.三種狀態(tài)
通過(guò)對(duì)比動(dòng)物在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的位置變化和活動(dòng)量增減行為，我們的恐懼系統(tǒng)可以準(zhǔn)確判別動(dòng)物的Freezing狀態(tài)、immobility以及mobility狀態(tài)。這三種狀態(tài)在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中都會(huì)在軟件里實(shí)時(shí)顯示。
4.狀態(tài)關(guān)系圖
每只動(dòng)物視頻采集分析結(jié)束后，軟件可以繪制出動(dòng)物不同狀態(tài)的關(guān)系圖。用戶可以非常直觀的了解動(dòng)物的行為特征變化與當(dāng)前活動(dòng)量的關(guān)系。這些所有的狀態(tài)關(guān)系圖支持用戶復(fù)制粘貼到Office文檔。
5.數(shù)據(jù)深度分析
恐懼實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)根據(jù)用戶設(shè)定的實(shí)驗(yàn)刺激參數(shù)分段將動(dòng)物的實(shí)時(shí)狀態(tài)分析出來(lái)，并記錄各種狀態(tài)的潛伏期以及持續(xù)時(shí)間，方便對(duì)實(shí)驗(yàn)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行后期統(tǒng)計(jì)。
6.狀態(tài)閾值
恐懼實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用上海欣軟自主研發(fā)的“幀對(duì)幀分析（Frame to frame analysis）”技術(shù)，提供動(dòng)物位移變化閾值和活動(dòng)量閾值設(shè)置，用戶可以對(duì)不同區(qū)域內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行自定義設(shè)置，滿足各種復(fù)雜情況下動(dòng)物的狀態(tài)行為判斷。與其他軟件不同的是，恐懼實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)并不是簡(jiǎn)單跟蹤動(dòng)物的重心點(diǎn)，而是采用加權(quán)系數(shù)的算法，綜合了動(dòng)物運(yùn)動(dòng)情況、活動(dòng)量高低以及輪廓變化速率等多種考察因子，能夠更加科學(xué)，更加準(zhǔn)確的判定動(dòng)物的“僵直防御”狀態(tài)。
7.數(shù)據(jù)管理
用戶實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，可以通過(guò)修改狀態(tài)閾值，在“數(shù)據(jù)管理”選項(xiàng)里點(diǎn)擊“刷新實(shí)驗(yàn)結(jié)果”按鈕，一秒就可以重新計(jì)算所有指標(biāo)。所有的數(shù)據(jù)按照狀態(tài)分類顯示并支持一鍵導(dǎo)出至Excel表。
8.刺激方案可編程設(shè)計(jì)
恐懼實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)支持四種不同的刺激方式：純音刺激、白噪聲刺激、光刺激以及電刺激。用戶可以通過(guò)自定義編程，給出各種刺激的開(kāi)始時(shí)間與結(jié)束時(shí)間，來(lái)組合完成一系列復(fù)雜的刺激方案。
9.測(cè)試指標(biāo)
恐懼實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將動(dòng)物行為自動(dòng)分為Freezing、mmobility和mobility狀態(tài)。
Freezing持續(xù)時(shí)間、潛伏期、時(shí)間比（%）
immobility持續(xù)時(shí)間、潛伏期、時(shí)間比（%）
mobility持續(xù)時(shí)間、潛伏期、時(shí)間比（%）
實(shí)驗(yàn)總時(shí)間、軌跡圖、狀態(tài)關(guān)系圖
部分服務(wù)客戶單位：
■中科院生物物理研究所（曹鵬課題組、王曉群課題組）
■中科院心理所（金鋒課題組）
■北京大學(xué)（北大醫(yī)學(xué)部神科所王韻教授課題組）
■北京大學(xué)依賴所（陸林老師）
■中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
■武漢科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院（曾燕老師）
■河北醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院（史海水 老師）
■湖南師范學(xué)院醫(yī)學(xué)院
■第三軍醫(yī)大學(xué)（解剖教研室肖蘭課題組、心理系李敏組）
■云南省**研究所
■東南大學(xué)生命科學(xué)院（周子凱課題組）
■南京師范大學(xué)
■南京醫(yī)科大學(xué)（逸夫樓 王靜老師）
■廣州中醫(yī)藥大學(xué)DME中心
■南京總醫(yī)院麻醉科（楊建軍課題組）
■北京大學(xué)深圳研究生院
■黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院（李廷利課題組）
■重慶醫(yī)科大學(xué)
■福建醫(yī)科大學(xué)
動(dòng)物行為分析軟件：
VisuTrack軟件
SuperMaze軟件
FishTrack斑馬魚分析軟件
動(dòng)物行為儀器：
自身給藥、條件恐懼、斯金納、震驚反射（PPI）、跑步機(jī)、各類經(jīng)典迷宮等
動(dòng)物抓撓分析儀、動(dòng)物震顫行為分析儀、動(dòng)物捕食行為分析儀
動(dòng)物主動(dòng)步態(tài)分析、動(dòng)物被動(dòng)步態(tài)分析、動(dòng)物自由步態(tài)分析（內(nèi)測(cè)中）
睡眠剝奪儀、體溫維持儀、智能熱板儀、轉(zhuǎn)棒疲勞儀、鼠尾光照測(cè)痛儀等
神經(jīng)電生理：
光遺傳、無(wú)線光遺傳
光纖記錄系統(tǒng)（單通道、多通道）
電生理信號(hào)采集系統(tǒng)（腦電、肌電等）
如果您也對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)感興趣，歡迎關(guān)注和推薦關(guān)注知乎帳號(hào)：知鼠達(dá)理和微信公眾號(hào)：BrainTalks, 腦聲常談，專注于動(dòng)物神經(jīng)科學(xué)與行為學(xué)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)的方法傳播與分享交流，您可以推薦給您身邊的朋友、同學(xué)以及老師，我們會(huì)定期更新您需要的相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法的視頻和文章，希望能對(duì)大家?guī)?lái)幫助！
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