该设备主要针对小鼠、大鼠,依托 AI 视频追踪、多点位识别、轨迹热力图自动分析,核心基于动物探索本能 + 高空开放环境恐惧的趋避冲突量化情绪与行为,覆盖药理、神经、基因、毒理、心理、中医药、应激损伤等多类标准化实验。

一、核心基础实验:焦虑样行为定量检测(最常用)

1. 基础焦虑表型基线测定

对野生型、正常大小鼠做基础焦虑水平筛查,自动统计全套指标:

  • 开放臂进入次数、开放臂停留时长及占比l56 oo2l862o

  • 闭合臂进出次数、各区段运动总路程、移动速度

  • 中央区域停留时间、向下探头(探边)次数、站立理毛、排便应激频次 AI 可区分单纯活动量下降与真实焦虑,排除药物镇静带来的假结果。

2. 抗焦虑药物 / 中药单体 / 复方药效筛选与评价

  1. 西药:苯二氮䓬类、5-HT 受体调节剂、新型抗焦虑靶向药剂量梯度药效验证,绘制量效关系曲线;

  2. 中医药:安神类方剂、中草药提取物、针灸 / 艾灸干预后的焦虑改善效果;

  3. 保健品、功能性食品抗焦虑功效评价,用于申报与药理机制研究。 判定标准:给药后开臂停留时间、进入次数显著上升,即为抗焦虑有效。

3. 致焦虑药物 / 应激造模效果验证

注射应激激素、兴奋性神经递质药物、长期束缚 / 冰水 / 孤独应激后,用系统检测造模是否成功: 动物明显回避开放臂,闭臂长时间滞留,探头探索行为大幅减少,粪便增多代表急性应激焦虑模型构建成功。

二、基因与转基因动物模型行为学鉴定

  1. 基因敲除 / 敲入小鼠焦虑表型分析 如自闭症相关 Shank3、抑郁焦虑相关 5-HT、GABA、BDNF 通路基因修饰动物,对比野生组焦虑行为差异,解析基因对情绪调控机制;

  2. 雌雄动物焦虑性别差异实验,验证性激素对焦虑行为的调控作用;

  3. 繁育品系纯度行为学辅助筛查,用于模式动物实验室常规表型质控。

三、神经损伤、脑病与精神疾病模型研究

  1. 脑卒中、脑缺血、颅脑外伤后情绪障碍 脑损伤术后动物极易继发焦虑、恐惧障碍,用该系统评价脑损伤程度、手术预后、神经保护药物对创伤后焦虑的干预作用;

  2. 抑郁症共病焦虑模型:慢性不可预测温和应激(CUMS)造模后,联合高架十字迷宫 + 强迫游泳,同步检测焦虑 + 抑郁双行为学指标;

  3. 阿尔茨海默病、帕金森病早期神经退行性病变伴随的情绪异常筛查;

  4. 成瘾类研究:酒精、尼古丁、精神类药物戒断期焦虑反应检测,评估戒断症状与替代药物缓解效果。

四、毒理学与环境安全评价实验

  1. 环境污染物重金属、塑化剂、农药、大气颗粒物长期暴露毒性:检测外源毒物是否诱发子代或成年动物焦虑、神经行为发育损伤;

  2. 新药临床前安全毒理:长期给药后观察动物情绪行为异常,评估药物中枢神经系统副作用;

  3. 辐射、噪音、失重等特殊环境应激损伤行为学评估,多用于航天、公共卫生方向研究。

五、拓展细分行为学专项实验(AI 精细识别专属)

1. 精细行为图谱分析(AI 头部 / 躯干 / 尾根三点追踪)

系统可自动识别并计数:探头探边、前肢站立、原地转圈、反复折返、刻板重复动作、理毛、僵住不动等微行为,用于:

  • 恐惧层级细分(轻度犹豫 / 重度僵直恐惧)

  • 强迫症、刻板行为动物模型行为量化。

2. 空间决策与风险探索认知实验

生成动物行走轨迹热力图、路径长度、转弯频次,分析动物面对风险环境下的决策偏好,关联海马、前额叶皮层认知与情绪整合功能研究。

3. 联合多范式联动实验

可与旷场实验、强迫游泳、糖水偏好、新物体识别共用同一套 AI 视频分析软件,一套系统做多范式情绪 + 认知组合检测:

  • 焦虑(高架十字迷宫)+ 自主活动(旷场)

  • 焦虑 + 抑郁(强迫游泳)

  • 情绪障碍 + 学习记忆(新物体识别)。

六、教学与教学示范实验

高校心理学、神经生物学、药理学本科 / 研究生教学:标准化演示焦虑行为学经典范式,软件可实时回放视频与数据对照,直观展示趋避冲突行为原理,用于课程实验、毕业设计课题。

七、可配套衍生实验方案

  1. 幼龄动物发育期环境剥夺、母婴分离模型焦虑行为检测;

  2. 肠道菌群移植后肠脑轴调控焦虑行为验证;

  3. 光遗传、化学遗传靶向脑区激活 / 抑制,实时观测动物焦虑行为即时变化。

系统核心 AI 优势区别于老式人工计数

  1. 全程无人工干预,摄像头顶视自动识别,消除人为观察主观误差;

  2. 支持实时在线分析 + 视频离线回看二次解析,实验录像永久留存溯源;

  3. 自动导出 Excel 标准化数据,可直接用于 SPSS、GraphPad 统计绘图;

  4. 大小鼠双规格迷宫模块化切换,黑鼠、白鼠均可稳定跟踪识别

技术参数:

  1. 高架十字迷宫尺寸:

  2. 大鼠内臂460*100*310mm;

    大鼠开臂497*100*310mm;

    小鼠内臂277*50*150mm;

    小鼠开臂290*50*150mm;

    2、铝合金框架及可升级支架,大小鼠更换方便

    3、采用视频摄像技术,实现了实验过程的自动化

    4、视频文件格式支持AVI和MPEG-1压缩格式

    5、摄像机:枪式摄像机

    6、清晰度:540线/600线

    7、色彩: 黑白或彩色

    8、最低照度:<0.005Lux

    9、摄像针频速率:28/30贞600X,

    10、摄像分辨率:640×480

    11、摄像机电源:12V  5A

    12、摄像机类型:2.8~12mm自动变焦

    13、加密狗类型:USB2.0接口

    14、信号传输方式:信号电源一体线10米

    15、视频采集模块: USB2.0视频采集卡(支持笔记本)

    16、可导入到Excel,便于用户在Excel、SPSS、SAS等分析统计

    17、软件分析指标:观察时间;总路程;总平均速度;进臂总次数和总时间;开臂滞留时间、路程和进臂次数;闭臂滞留时间、路程和进臂次数;中央区域滞留时间、路程和进入中央区域次数;开臂滞留时间、路程和进臂次数占总时间、总路程和进臂总次数的百分比;闭臂滞留时间、路程和进臂次数占总时间、总路程和进臂总次数的百分比;各臂滞留时间、路程、进入次数和进臂最大深度和进臂平均深度;并可以输出到Excel(进一步可在Excel、SPSS、SAS等软件中进行统计分析);支持实时监控、打印。

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