动物行为学(1)

Flyde动物行为实验站

Flyde动物行为实验站，是指通过对动物行为的视频、光电和生物电等信号的采集，并结合计算机图像处理、点阵分析和生物电信号分析技术，提取动物行为的轨迹并据此计算各种行为学指标的软硬件系统。

Flyde动物行为实验站是一个综合性的分析系统，包括多个子系统，每个子系统对应一个动物行为学分析模型，而每个分析模型应用于一个或一类特定的实验或研究。本系统共23种实验模块,其它包括：

Morris水迷宫系统（Morris water maze,MWM）、八避迷宫系统[放射型迷宫(Radial Maze)]、Barnes巴恩斯迷宫、Y迷宫系统(Y-Mazes)、T迷宫(Y-Mazes)、水迷路、悬尾视频跟踪系统(Tail suspension)、强迫游泳视频跟踪系统(Forced Swinming)、高架十字迷宫系统(Elevated Plus Maze)、Zero迷宫（O迷宫）、自发活动视频跟踪系统、联合开场系统(Inner open field test)、CPP视频跟踪系统(ConditionedPlace Preference Experiment)、震惊条件反射系统(Startle Response System)、场景恐惧实验系统(FCS)、学习无助系统 (Leamed Helplessness)、洞板系统、CPA 条件位置厌恶系统、穿梭视频跟踪系统(Shuttle Box System) 、避暗视频跟踪系统、跳台视频跟踪系统、焦虑监测系统(Vogel Test System)、动物

实验跑台（平板跑步机）。

本系统包括观察装置和分析软件二大部分。其中观察装置负责采集动物的行为信号，主要应用了先进的视频采集技术和LED阵列等技术；而分析软件对采集的行为信号进行实时/离线分析，从中提取出动物的行为轨迹和特征，并据此计算出多个行为学参数，软件还提供数据库、多种数据接口等

功能

所有结果数据以excel格式输出，可用SPSS统计。

Morris

宫（Morris water maze,MWM Morris

宫是一种强迫实验动物游泳学习寻找隐藏在水中平台的实验，在学习记忆类研究中是应用最为广泛的设

放射型迷宫(Radial Maze) 八臂迷宫用于分析在药物作用下或大脑受损时的学习记忆行为，

Barnes

斯迷宫动物利用视觉参照物，有效确定躲避场所所在位置，测定动物对目录空间记忆能力，采用计算机视频跟踪技术记录分析动物找到躲避场所的时间。Y迷宫系

统(Y-Maze

s) 由三个相同臂组成，通过更换插件方便的改装成带电或不带电状态，主要记录动物反应潜伏期及错误次数，也有用于

T迷宫

(Y-Mazes) T迷宫广泛用于评价空间学习和变更行为、条件判别学习和工作记忆两臂末端都装有食物槽，在食物剥夺时用于强化激励作用手动门在强制交替选

用于研究大小鼠空间学习记忆功能。采用视频跟踪技术全自动分析带加

等。

悬尾视频跟踪系统

(Tail suspension

采用计算机视频跟踪技术记录动物处于该环境的动物产生绝望的不动状态中的一系统参数。

强迫游泳视频跟踪系

统(Forced Swinmin

g)

强迫游泳抗抑郁药理实验模型提供了一个处于无

高架十字迷宫系统(Elevated Plus Maze) 在啮齿类动物焦虑抑郁研究中最广泛的检测设备，主要利用动物对新环境的控究

Zero

宫（O 宫）在啮齿类动物焦虑抑郁研究中最广泛的检测设备，主要利用动物对新环境的控究特性对高悬敞开臂

自发活动视频跟踪系统观察动物在实验箱中活动情况，如路程、活动次数、在某个区域的路程及时间。采用计算机视频跟踪技

联合开场系统(Inner open field test) 自发加洞板系统，动物在开阔的环境的恐惧行为，记

主活动。

CPP视频跟踪系统(Condition edPlace Preference Experiment

)

是将动物置于偏爱箱观

震惊条件反射系统(Startl

e Respons

e System) 用于研究动物在强烈刺激的反应，随着声音刺激的

场景恐惧实验系统

(FCS) 啮齿类动物在声音与电配合配合刺激时产生恐惧，改变环境后给出声音刺激时会表现出不动

状态（immobili

ty

学习无助系统(Leamed Helples sness) 经典的大鼠抑郁模型，已经被研究者广泛接受,

洞板系统为大小鼠特殊设计的洞板,主要记录动物的探究行为

件操作化数据可导入EXCEL,

合自发活动CPA条件位置厌恶系统是将动物置于偏爱箱观察区中，并给予精神

踪系统(Shuttle Box System) 是经典的联合型学习条件反射

物通过学习能回避有害的刺激

记录很多参

避暗视频跟踪

避暗实验是较为常见的动物学习记忆实验方法，能过计算机视频跟踪技术，对动

跳台视频跟踪系统跳台实验是较为常见的动物学习记忆实验方法，能过计算机视频跟踪技术，对动物的潜伏错误次数、

焦虑监测系统(Vogel Test System) 该系统是经典的动物饮水和电击冲突焦虑研究实验，软件控制电

作表

动物实验跑台（平板跑步机）集成睡眠剥夺装置小动物跑步运动训练，是体能、耐力、运行损伤、营养、药物、生理和病理等实验的必要的手段之一。纯软件控制，数据自动导入

EXECL

新事物探究当放入圆形物体，给一定的食物，放入方形物体没有食物奖励。

Flyde-A Morris水迷宫视频分析系统

Morris水迷宫（Morris water maze, MWM）实验是一种强迫实验动物（大鼠、小鼠）游泳，学习寻找隐藏在水中平台的一种实验，主要用于测试实验动物对空间位置感和方向感（空间定位）的学习记忆能力。被广泛应用于学习记忆、老年痴呆、海马/外海马研究、智力与衰老、新药开发/筛选/评价、药理学、毒理学、预防医学、神经生物学、动物心理学及行为生物学等多个学科的科学研究和计算机辅助教学等领域，在世界上已经得到广泛地认可，是医学院校开展行为学研究尤其是学习与记忆研究的首选经典实验。Morris水迷宫其最主要的附件之一就是水池，水池的质量及功能是实验不可却少的部分，在实验中水温的温度是实验的关键，我公司生产的恒温水池是国内唯一有此功能的，其温度控温，及准确度已达到先进水平。

实验原理：

虽然老鼠是天生的游泳健将，但是它们却厌恶处于水中的状态，同时游泳对于老鼠来说是十分消耗体力的活动，他们会本能的寻找水中的休息场所。寻找休息场所的行为涉及到一个复杂的记忆过程，包括收集与空间定位有关的视觉信息，再对这些信息进行处理、整理、记忆、加固、然后再取出，目的是能成功的航行并且找到隐藏在水中的站台，最终从水中逃脱。

产品特点：

不锈钢恒温水池，带水温搅

拌泵,实验中恒定水温,温度

可调.

水池四个象限有不同符号的导航标识.

软件系统功能强大，指标参

数丰富,也可选择性显示.

标准化工业设计，硬件坚固耐用

领先的核心算法，有效保证识别的抗干扰性和准确性用户可设置彼此独立的实验数据存档文件夹，便于实验资料管理

采用视频摄像跟踪技术，实现了实验过程的自动化避免了人工计数引入的误差和对实验动物的干扰，实验结果真实性可靠

可定时录制视频图象，以多种方式显示指标自动生成轨迹图、轨迹坐标点和指标结

果的实时显示

视频文件格式支持AVI压缩格式，压缩比率高能够有效减少存储空间，并有利于进行

长时间的实验观察

面向科研和计算机辅助教学（CAI），能够记录原始的视

频图像提供完整的实验数据库功能，作为研究的真实记录和今后进行教学演示的素材

可在星光条件下进行视频分析，对动物的干扰更小采用开放式、模块化设计，系统可扩展性强，可外接其他的分析模

轨迹点坐标序列数据和指标结果可导入到Excel，并进行直方图\曲线\轨迹的处理,便于用户在SPSS、SAS等生物分析统计软件中作进一步分析处理。

恒温游泳池技术参数：

水池材质304国标不锈钢或PVC

医用塑料可选

控温

范

围：

室温 +10℃----

80℃?(推荐设置

22~26℃之间)

加热功2000瓦大鼠

水池

规格

直径150cm，高60cm,

率 温度精确 0.1℃

小鼠水池规格 直径120cm ，高40cm

温度波动度 ±1℃

大鼠站台规格

直径12cm ，高度在20～35cm 之间

数值显示类型

000.0

小鼠站台规格

直径8cm ，高度在20～

35cm 之间

软件分析出的结果:

Morris 水迷宫视频分析系统提供了路程、时间、百分比、专项指标等40种分析数据,在分析过程中可选择性分析，数据导EXCEL 表格方便生物学软

件统计

Flyde-A八臂迷宫实验视频分析系统

八臂迷宫是一种用于研究动物空间记忆的迷宫模型。它由一个中心区和其周围连接的八条臂组成，在其中一些臂的末端放入食饵或将一些臂施以电击，根据动物的取食或逃避策略（进入每个臂的次数、时间、错能（如动物活动路径、各种时间、次数及参数），还能通过声、光、电等刺激-应答模块建立完整的各种条件、非条件刺激环境，具有超强的运行学习记忆实验的能力。对于八臂迷宫，它所记录的数据资料，如时误次数、路线等），可反应其记忆能力。应用：已经应用在一系列神经行为为基础的学习记忆、有毒化学药品的毒性作用和新药或新疗法的效果研究中。材料：铝合金不

绣钢医用塑料电刺激模块。

二、软件分析的指标:

名称、分组、工作记忆错潜伏期、参考记忆错误潜伏期、总正确次数、总进臂次数、工作记忆错误次数、参考记忆错误次数、正确潜伏期、正确率、工作记忆错误率、参考记忆错误率、首错前正确次数、测试时间、轨迹图

等。 三、特点：

铝合金、不锈钢、透明或黑色有机玻璃摄像系统 大鼠单臂尺寸：长425mm

，宽145mm ，高225mm 规格：SONY 枪式摄像机. 色彩：黑白或彩色 小鼠尺寸：长300mm ，宽60mm ，高150mm

（标准配置不含） 清晰度： 540线/600线\最低照度：<0.005Lux 视频采集卡

用户可设置彼此独立的实验数据存档文件夹， 便于实验资料管理

采用视频摄像跟踪技术，实现了实验过程的自动化 避免了人工计数引入的误差和对实验动物的干扰，实验结果真实性可靠 可定时录制视频图象，以多种方式显示指标 自动生成轨迹图、轨迹坐标点和指标结

果的实时显示 视频文件格式支持AVI 压缩格式，压缩比率高 能够有效减少存储空间，并有利于进行

长时间的实验观察 面向科研和计算机辅助教学（CAI ），能够记录原始的视频图像

提供完整的实验数据库功能，作为研究的真实记录和今后进行教学演示的素材

可在星光条件下进行视频分析，对动物的干扰更小 采用开放式、模块化设计，系统可扩展性强，可外接其他的分析模 轨迹点坐标序列数据和指标结果可导入到Excel ，并进行直方图\曲线\轨迹的处理,便于用户在SPSS 、SAS 等生物分析统计软件中作进一步分析处理。

四、数据自动记录分析(共13种数据)：

五、电刺激模式(图片尽供参考)

该模式为条件性条件反射学习记忆模式，迷宫底部设有电栅，用户可增加

电刺激器模块进行电刺激实验，在每个臂的末端设有灯泡，用户控制切换每个臂的灯泡，动物在学习后，可在刺激前跑到灯亮区（设置延迟刺激），主要记录主动逃避时间（潜伏期）、主动逃避的次数、被动逃避的次数、错

误次数等。

硬件参数：延迟：1~10S

电压：0~100V可调

Flyde-A Barnes型巴恩斯迷宫

Barnes巴恩斯迷宫由一个圆形平台构

成，在平台的周

边，布满了很多穿透平台的小洞。平台的直径、厚度以及洞口宽度根据实验动物不同而不同。洞口数目由实验者习惯而定，一般为10到30个。在其中一个洞的底部放置有一个盒子，作为实验动物的躲避场所；其它洞的底部是空的，试验动物无法进入其中。实验场所和其它迷宫实验场所类似，要求能给实验动物提供视觉参考物。实验方案根据实验者的习惯以及不同的实验要求而定，每次训练后都用70%的酒精进行清洗，并变换正确的洞口，但洞口的空间位置不变，以防止动物通过嗅觉而找到洞口。Barnes迷宫一般采用强光、噪声以及风吹等刺激作为实验动物进入躲避洞口的动机。

观察指标：测定动物对于目标的空间记忆能力。实验时把实验动物放置在高台的中央，记录实验动物找到正确洞口的时间，以及进入错误洞口的次数以反应动物的空间参考记忆能力。也可以通过记录动物重复进入错

误的洞口数来测量动物的工作记忆。

优点：不需要食物剥夺和足底电击，因此对动物的应激较小。实验对于动物的体力要求很小，能最低限度的减少因年龄因素所致的体力下降对实验结果的影响。实验所需时间较少，整个实验能在7~17 天内完成。能防止动

物凭借气味来完成实验

Flyde-A避暗实验视频分析系统

利用小鼠或大鼠具有趋暗避明的习性设计的装置，一半是暗室，一半是明室，中间有一小洞相连。暗室底部铺有通电的铜栅。动物进入暗室即受到

电击。本实验简单易行，反应箱越多，同时训练的动物越多。以潜伏期、错误次数为指标，动物的差异性比较小。对记忆过程特别是记忆再现有较

高的敏感度。

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。

本系统是通过摄像视频跟踪方式的分析系统。该系统以摄像系统、电脑、刺激器三大部件作为硬件基础，实验过程中不需要对实验动物作特殊标记。软件识别算法采用了轨迹预测、局部和全局相结合的搜索技术，可以任意追踪和记录实验动物(大小鼠)的位置，采用开放式、系统可扩展性强，结果可导入到Excel，并进行直方图\曲线\轨迹的处理,便于用户在SPSS、SAS 等生物分析统计软件中作进一步分析处理。

二、软件特点

多功能，除进行避暗实验外，进行焦虑、学习无助模型的制做非常方便

采用视频摄像跟踪技术，实现了实验过程的自动化，避免了人工计数引入

的主观误差和对实验动物的干扰

领先的核心算法，有效保证识别的抗干扰性和准确性用户可设置彼此独立的实验数据存档文件夹，便于实验资料管理

可定时录制视频图象，以多种方式显示指标，提供轨迹图、轨迹坐标点和

指标结果的导出功能。

视频文件格式支持AVI压缩格式，压缩比率高，能够有效减少存储空间，

并有利于进行长时间的实验观察。

面向科研和计算机辅助教学（CAI），能够记录原始的视频图像，并提供完整的实验数据库功能，作为研究的真实记录和今后进行教学演示的素材。

硬件特点

硬件参数

分析

指标 硬件系统采用嵌入式单片机为主要控制核心，实验恒

流、恒压刺激

活动箱外部尺寸：700×

260× 430mm 明箱活动时间 声音延时、电压及电流值采

用软件直接设置。 白箱与黑箱内部分别尺寸：

250× 185× 300mm

暗箱活动时间

每个电极上都具有峰值可

调的方波信号 输入电压AC220V 穿梭次数 各电极都采用循环移位脉动刺激方式，使动物承受的电流为恒定值，与传统的固定电极刺激相比，避免了因动物站立在相同电极上而

不能刺激的缺点 电栅限流调整范围：0.04~3.5mA,调整步长0.02mA,电流误差小于0.04mA,可根据需要任意设值。刺激声音延时0-255秒。

明箱活动路程 暗箱活动路程 本系统中所有信号的传输

都采用USB 接口

电栅电压调整范围：30~120V （方波峰值），调整步长1V ，峰值电压误差小于

5%

潜伏期

本刺激系统适合不同大小

的动物 各电栅上的方波刺激频率

为96Hz,误差1%

错误次数

摄像系统参数:

Flyde-A穿梭实验视频分析系统

Flyde -A型穿梭实验视频分析系统(Shuttle box system)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。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，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。

本系统是通过摄像视频跟踪方式的分析系统。该系统以摄像系统、电脑、刺激器三大部件作为硬件基础，实验过程中不需要对实验动物作特殊标记。软件识别算法采用了轨迹预测、局部和全局相结合的搜索技术，可以任意追踪和记录实验动物(大小鼠)的位置，采用开放式、系统可扩展性强，结果可导入到Excel，并进行直方图\曲线\轨迹的处理,便于用户在SPSS、SAS 等生物分析统计软件中作进一步分析处理。

二、软件特点

多功能，除进行穿梭实验外，进行焦虑、学习无助模型的制做非常方便

采用视频摄像跟踪技术，实现了实验过程的自动化，避免了人工计数引入的主观误差和对实验动物的干扰，增加了实验结果的真实性和可靠性。

软件系统功能强大，指标参数丰富 标准化工业设计，硬件坚固耐用

领先的核心算法，有效保证识别的抗 干扰性和准确性 用户可设置彼此独立的实验数据存档文件夹， 便于实验资料管理 可定时录制视频图象，以多种方式显示指标，提供轨迹图、轨迹坐标点和

指标结果的导出功能。

视频文件格式支持AVI 压缩格式，压缩比率高，能够有效减少存储空间，

并有利于进行长时间的实验观察。

面向科研和计算机辅助教学（CAI ），能够记录原始的视频图像， 并提供完整的实验数据库功能，作为研究的真实记录和今后进行教学演示的素材。

硬件特点

硬件参数

分析指标 硬件系统采用嵌入式单片机为主要控制核心，实验恒

流、恒压刺激 穿梭箱外形尺寸：700×260

×430mm

第一次正确潜伏期 声音延时、电压及电流值采

用软件直接设置。

单箱内部尺寸：250×185×

300mm

正确潜伏期总时间 每个电极上都具有峰值可

调的方波信号 输入电压AC220V

主动逃避次数 各电极都采用循环移位脉动刺激方式，使动物承受的电流为恒定值，与传统的固定电极刺激相比，避免了因动物站立在相同电极上而

电栅限流调整范围：0.04~3.5mA,调整步长0.02mA,电流误差小于0.04mA,可根据需要任意设值。刺激声音延时0-255秒。

第一次错误潜伏期错误

不能刺激的缺点潜伏

期总

时间

本系统中所有信号的传输都采用USB接口

电栅电压调整范围：

30~120V（方波峰值），调整

步长1V，峰值电压误差小于

5%

被动

逃避

次数

本刺激系统适合不同大小

的动物各电栅上的方波刺激频率

为96Hz,误差1%

错误

次数