Lafayette Cantab灵长类认知测试系统

 

产品说明

         最新的灵长类CANTAB认知测试系统,保留了以前的系统所有的专业测试标准(刺激模块和动物响应模块),去掉了测试站和中央控制器之间繁琐的连接线,每个测量站内置1.6GHz的CPU,可以直接连接键盘、监视器和鼠标,完全独立运行,无需一起的多端口连接器;系统还可通过网络连接实现远程控制,用户可以根据实验需要灵活选择单站式或多站式配置;可以远程控制操作单站或多站的系统运用,只需简单的通过一个标准的网络连接到你的测试站,可以组成一个实验室的小型网络,也可以直接连接到一个现有的大型网络;软件包括CANTAB测试应用程序和基本的Whisker多媒体应用软件,其中CANTAB应用程序包含有一连串的测试执行功能,用户可以直接通过触摸屏进行操作,可灵活的进行设置,系统提供有食物奖赏和液体奖赏软件模块功能。该产品主要适用于恒河猴和长尾猴。

 

产品特点

  • 红外触屏感应,37.78 cm对角感应区,钢化玻璃显示屏,自带防护膜;
  • 56 x 38 x 30 cm不锈钢箱体,坚固结实,防止动物自行打开;
  • 具备LED活动箱灯光,支持视频同步拍摄;
  • 全新设计,同时配置190mg固体奖赏和液体奖赏;
  • 液体自动输送,速率 0.2 ml/sec(1.6mm管),滚动速率57 rpm;
  • 输入电压24-28 VDC,操作电流<100mA,待机电流<10mA;
  • 配备声音、灯光线索刺激和压杆操作;
  • 测试工作站内置Intel® 1.6 GHz CPU.;
  • USB2.0和10/100/1000 Mbps LAN接口;
  • 同一工作站可以同时控制多个测试站工作;
  • 以太网电缆连接,可以实现远程操作;
  • 模块化布置软件,具备编程、记录和数据分析等多项功能;
  • 可以实现多种标准程序,包括延迟匹配、空间记忆、5-反应选择、配对关联等,也可以自定义程序;
  • 软件提供终身免费升级服务。

 

斯金纳箱的任务模式及优势

          斯金纳箱一般包含触屏、压杆、鼻触、提示灯、奖赏等配件。那如何让实验动物在斯金纳箱内获得美味的食物,完成学习呢?解密走起!

          斯金纳箱的任务模式大部分建立在动物对奖赏渴望的心理因素上。进行任务前一周左右,先将动物进行饥饿处理,使动物体重控制在原有的85%-90%之间,以保证动物有动机去主动学习,完成任务。任务模式分为不同阶段,可由浅入深,逐步让动物学习。

          第一阶段:让动物学会如何获得奖赏。在动机的驱使下,动物会本能的不停探索箱子内部。程序可以设置为感应到动物嘴巴靠近奖赏口时,机器自动给予一定时间或者体积的奖励。一般三天之内,动物就可以熟练获得奖励(以规定时间内动物达成一定奖赏次数为标准)。

 

          下一阶段:增加更多操作性行为,例如压杆,触屏等,使相应行为与奖赏联系起来。例如实验可以设计为屏幕随机出现一个图形。基于动物探索的本能,当重复之前的行为得不到奖赏后,动物会进一步探索,相较之前的箱体环境,图形属于新鲜元素,当动物触摸图形,以奖赏作为反馈激励动物学习。

         实验任务一般会在规定时间内,设置一定的trail次数,每次trail之间会设置随机时间间隔(ITI,inter-trial interval),减少动物随机行为对数据的干扰。依据不同实验需求,可改变奖赏概率,任务难度等。像Operant Progressive-Ratio Test是逐步将需要付出的行为依比率增加,例如鼻触次数,压杆次数等。为激励动物做出行为,可将奖赏也按照相应比率增加。

         同时,实验任务中可以引入“delay”,以检测动物的记忆保持能力。以5孔选择反应实验(5-CSRT ,5-Choice Serial Reaction Time)为例,系统在其中一孔LED亮灯作为信号,动物若在预设时间内对点亮的孔做出正确的笔触响应,则给予食物或饮水奖励。因此,可以设置不同的测试次数,奖赏时间,提示时间,delay时间等,应用于不同的研究方向。

 

斯金纳箱的优势

优势1

          相较于常见的行为学系统,斯金纳箱实验数据的评估方式更加丰富,训练方式种类多,更有利于研究多个脑区之间的投射关系。除了依据实验范式得到行为的判断指标之外,通过全程的软件数据记录,可以分析动物任务表现中的注意力、动机等多种指标。

 

优势2

          斯金纳箱满足多样化实验场景。Lafayette斯金纳箱采用图形编程软件,可绘制逻辑关系图,易学易懂,可根据实验设计高效编程,常用实验范例可以直接购买使用,可记录实验事件数据,Raw Data可多次回溯分析,便于追踪处理数据。模块化搭配可根据实验需求选择需要的配置,不同实验动物模型可以定制适合的箱体。

 

优势3

          依据软件化操作和智能控制,斯金纳箱任务范式时间敏感性高,扩展功能丰富,可以结合光遗传,光纤记录,电生理等实验技术。

          以光遗传为例,光遗传学是一项整合了光学、遗传学、电生理等多学科的生物工程技术,其主要原理是采用基因操作技术将光感基因(如ChR2,NaHR3.0,Arch或OptoXR等)转入到特定类型的细胞中,进行特殊离子通道或GPCR表达。光感离子通道在不同波长的光刺激下,会对离子的通过产生选择性,从而造成细胞膜两边的膜电位发生变化,达到对细胞选择性兴奋或者抑制的目的。


斯金纳箱联接光遗传系统

          光遗传技术具有独特的高时空分辨率和细胞类型特异性两大特点,克服了传统手段(激动剂、抑制剂、电刺激等)许多缺点,能对神经元进行非侵入式精准定位调控。通过斯金纳箱系统与光遗传设备结合,可以控制设备在动物触发某项行为时,精准给予光刺激(ms级别的反馈速度),有效利用光遗传的高时空分辨率的特点,保证实验可控,精确。可以说,光遗传是斯金纳箱的最佳拍档之一!

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