产品说明
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(Freamto 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。
实验原理
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。
软件特点
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仪器特性
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测试指标
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系统组成
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学习记忆研究方法
学习记忆是人和动物与生俱来的能力,记忆是学习的认知侧面,二者不可分割,学习产生新的记忆,记忆承载学习过程。学习记忆功能异常是绝大多数神经系统疾病的临床特征,如阿尔茨海默症,帕金森病,癫痫,精神分裂,脑瘫,脑卒中等。
我们一般把记忆分为短期记忆和长期记忆。而根据记忆机能系统不同,可分为参考记忆、工作记忆、恐惧记忆等;根据内容不同,可分为情景记忆、情绪记忆、动作记忆、逻辑记忆等,相关行为学就是由此为原理而产生。
1948年,心理学家爱德华·托尔曼第一个尝试研究空间内老鼠的行为。他把饥饿的老鼠放在迷宫的入口处,迷宫出口处提供食物。托尔曼观察到动物的错误率随着训练次数增加而降低。随着神经科学的快速发展,行为学已经是必不可少的研究手段,常见的学习记忆动物行为学方法如下:
T/Y迷宫
依据动物天生的探索习性(倾向于每次探索未探索方向),检测动物在T型/Y型迷宫中不同臂的探索情况,结合行为学记录分析软件,可以分析运动速度,穿梭次数,绘制运动轨迹等。相关的实验范式很多,有加入食物奖励的,也有加入气味/声音作为cue,也有加入delay延迟期的,适用于工作记忆,参考记忆检测。
Y迷宫/Y-maze |
T迷宫/T-maze |
八臂迷宫/Barnes迷宫
放射性八臂迷宫,不同臂的方向可粘贴不同形状的图案提示,每个臂的尽头有食物装置,食物随机放置,或者将食物与相应图案对应起来,根据动物本能探索和取食的策略,记录动物进入每个臂的次数、时间、正确次数、错误次数、路线等参数可以反应空间记忆能力。
Barnes迷宫由周边布满孔洞的圆形平台构成,在其中一个洞的底部放置盒子作为动物的躲避场所,可使用光,噪音,风等刺激作为动物找到躲避洞口的动机。
实验时将动物放在平台中央,记录动物找到目标洞口的时间,进入错误洞口的次数反应参考记忆,也可以记录重复进入错误洞口的次数反应工作记忆。
八臂迷宫 Radial Arm Maze |
巴恩斯迷宫 Barnes maze |
水迷宫
水迷宫由恒温圆形水池,隐藏在水面下的目标平台和水池正上方的视频采集系统组成,啮齿类动物虽然善于游泳,但是它们比较厌恶长期处于水环境中,会本能性的寻找水中的休息场所。
水迷宫实验记录动物在规定时间内寻找平台的情况,结合行为学记录系统,可以分析小鼠每次找到平台所花的时间,游泳速度,不同象限的穿梭次数,活动轨迹等,适用于空间记忆和工作记忆检测。
水迷宫/Morris water maze
主动回避/被动回避实验
前者要求动物主动从厌恶刺激的环境中逃离,后者要求动物克制自己不进入有恶性刺激的环境。二者原理都是利用动物的好暗避光(明暗穿梭),对厌恶刺激(例如足底刺激)的恐惧等相关的记忆而建立。
主动回避
主动回避常用穿梭箱/跑道回避,穿梭箱箱体的一侧有声音/光联系的电击刺激,另外一侧为安全区域,当动物进入刺激侧时给与电击,让动物形成刺激条件和环境的关联,可根据小鼠再次进入刺激环境的逃避情况测试记忆保持能力。跑道回避,动物需要穿过固定的斜坡,在规定时间内到达安全区就可以避免受到电刺激。实验主要观察记录动物在训练不同天中到达安全区的时间,逃避的速度,及错误次数(未能及时到达安全区)。研究人员认为主动回避实验主要反应动物的非陈述记忆的能力。
穿梭箱/Shuttle box
被动回避
跳台实验由底部可通电的反应箱和中心安全平台组成,当箱子底部通电,小鼠会躲避电击跳到平台上,训练阶段结束后隔一段时间对动物进行测试,记录第一次跳下的时间(潜伏期),电击次数,错误次数等可以动物空间记忆和记忆保持能力。爬杆实验和跳台实验相似,只是平台换成了质地坚硬的爬杆。
Ugo跳台系统 Passive Avoidance Step-Down Cage
条件性恐惧实验
用于啮齿类动物(大小鼠)环境相关的条件性恐惧记忆的研究。啮齿类动物在恐惧时会表现出特有的僵直状态(Freezing),这种状态下的动物会倾向于保持静止不动的防御姿势。在实验过程中,给予声音信号(条件刺激)后给予电(非条件)刺激,训练结束后进行声音信号或者环境联系实验。一般情况下啮齿动物在相应的环境和不同环境下相同的声音信号都会出现明显的Freezing反应,测试也可以在训练结束后立即或者几天后检测,可以反应条件信号下的长期/短期恐惧记忆的保持消退情况。 |
震惊/条件恐惧联合测试系统 Panlab Startle and Fear combined system
操作性条件反射测试箱
用于研究操作性条件反射的典型仪器,不同的实验模式可以检测动物奖赏,学习记忆,成瘾等,并且可以细致分析动物注意力,动机,决策等相关参数。相对于一般的迷宫类实验,操作箱关联更高级的认知行为,更能反应不同脑区之间的相互联系,在神经环路研究上更具有优势。
Lafayette操作箱由可定制化的箱体,实验模块(压杆,触鼻,液体奖赏,固体颗粒奖赏,噪音,灯光,触屏等),灵活化的编程软件控制系统组成。箱体可根据不同实验动物进行定制,包括大小鼠,鸟类,猪,灵长类等,同时箱体支持与外部设备联合应用,如电生理,光纤记录,钙成像,自主给药,视频拍摄等。研究人员可根据实验设计选择带有触屏操作模块,更好的研究视觉相关的学习记忆;或者楔形实验箱体,更有利于啮齿类动物学习训练任务。
模块化条件行为操作箱 Modular Operant Chamber
描述 | 文件 | 单价 | 购物车 | |
SuperAPAS穿梭箱实验视频分析系统 |
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