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上海欣軟XR-XC404型SuperFcs條件性恐懼實驗分析系統(tǒng)

（Super Fear Conditioning Analysis System）

一.實驗原理

條件性恐懼實驗系統(tǒng)（場景恐懼系統(tǒng)）用于小型嚙齒類動物（大、小鼠）環(huán)境相關(guān)條件性恐懼實驗研究。嚙齒類動物在恐懼時會表現(xiàn)出的不動狀態(tài)（Freezing），動物在這種情況下傾向于保持靜止不動的防御姿勢?？挂钟羲幒涂怪衧hu興奮藥可以明顯縮短不動狀態(tài)持續(xù)的時間。

實驗過程中，實驗對象被給與一個聲音信號（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)束后實驗動物進(jìn)行聲音信號或環(huán)境聯(lián)系性實驗。一般情況下嚙齒類動物對相應(yīng)的環(huán)境和不同環(huán)境下同樣的聲音信號都會做出明顯的條件性恐懼反應(yīng)，如靜止不動。這種測試可以在訓(xùn)練結(jié)束后立刻或幾天后進(jìn)行可以提供在條件信號影響下短期和長期記憶的信息。

二.產(chǎn)品描述

SuperFcs是一款基于視頻圖像識別處理的動物Freezing行為檢測系統(tǒng)，采用上海欣軟公司自主研發(fā)的幀對幀算法（Fream to Fream）實時判斷實驗過程的Freezing、immobility以及mobility狀態(tài)。該系統(tǒng)可以替代我們的實驗員，降低了早先人眼觀測記錄的誤差。

SuperFcs對實驗過程錄像并對圖像跟蹤分析，zui多同時支持1-16只動物實驗，指標(biāo)數(shù)據(jù)自動輸出到PC機(jī)，可對實驗過程進(jìn)行分析并可打印實驗報告?？蓮V泛用于大、中專醫(yī)科院校、科研單位進(jìn)行實驗教學(xué)、抗抑郁類藥品以及恐懼記憶機(jī)制的研究工作。

三.系統(tǒng)特點

1.大鼠和小鼠

在條件性恐懼實驗過程中，大鼠和小鼠表現(xiàn)出不同的狀態(tài)行為。SuperFcs軟件可以同時應(yīng)用于大鼠和小鼠實驗。

2.高通量

SuperFcs軟件支持1-16只動物同時開展實驗。所有的測試指標(biāo)都是在實驗過程中實時同時產(chǎn)生的，錄像完畢可以將測試指標(biāo)一鍵導(dǎo)出至Excel表。每只動物可以單獨(dú)開始和單獨(dú)停止分析。

3.三種狀態(tài)

通過對比動物在實驗過程中的位置變化和活動量增減行為，我們的SuperFcs可以準(zhǔn)確判別動物的Freezing狀態(tài)、immobility以及mobility狀態(tài)。這三種狀態(tài)在實驗進(jìn)行中都會在軟件里實時顯示。

4.狀態(tài)關(guān)系圖

每只動物視頻采集分析結(jié)束后，軟件可以繪制出動物不同狀態(tài)的關(guān)系圖。用戶可以非常直觀的了解動物的行為特征變化與當(dāng)前活動量的關(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

SuperFcs根據(jù)用戶設(shè)定的實驗刺激參數(shù)分段將動物的實時狀態(tài)分析出來，并記錄各種狀態(tài)的潛伏期以及持續(xù)時間，方便對實驗整個過程進(jìn)行后期統(tǒng)計。

6.狀態(tài)閾值

SuperFcs軟件采用上海欣軟自主研發(fā)的“幀對幀分析（Frame to frame analysis）"技術(shù)，提供動物位移變化閾值和活動量閾值設(shè)置，用戶可以對不同區(qū)域內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行自定義設(shè)置，滿足各種復(fù)雜情況下動物的狀態(tài)行為判斷。

7.數(shù)據(jù)管理

用戶實驗結(jié)束后，可以通過修改狀態(tài)閾值，在“數(shù)據(jù)管理"選項里點擊“刷新實驗結(jié)果"按鈕，一秒就可以重新計算所有指標(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

SuperFcs軟件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。

用戶可以通過自定義編程，給出各種刺激的開始時間與結(jié)束時間，來組合完成一系列復(fù)雜的刺激方案。

四.測試指標(biāo)

SuperFcs軟件將動物行為自動分為Freezing、immobility和mobility狀態(tài)。

Freezing持續(xù)時間、潛伏期、時間比（%）

immobility持續(xù)時間、潛伏期、時間比（%）

mobility持續(xù)時間、潛伏期、時間比（%）

實驗總時間、軌跡圖、狀態(tài)關(guān)系圖

五.系統(tǒng)組成

條件性恐懼實驗系統(tǒng)主要有幾部分組成：

SuperShocker控制器

實驗箱（斯金納箱）

紅外攝像機(jī)

條件刺激裝置（喇叭、熒光燈、電柵欄）

隔音箱

1.SuperShocker控制器

SuperShocker 多功能動物行為實驗刺激器是采用的微處理器工業(yè)控制技術(shù)研發(fā)的全數(shù)字控制恒定電流電刺激器、聲音刺激器和光刺激器，適用于穿梭、跳臺、避暗、Y迷宮、八臂迷宮、條件性恐懼等動物行為實驗。在動物身體的不同部位接觸電極時，通過動物身體的刺激電流保持恒定，避免了對動物組織的傷害。

SuperShocker 多功能動物行為實驗刺激器采用9電極恒流脈沖擾頻輸出，可以有效避免“電擊盲區(qū)"和電柵欄短路的現(xiàn)象，通過在9根電極上電流極性的不斷切換，使動物在任何情況下都能受到電刺激。

2.實驗箱（斯金納箱）

SuperFcs系統(tǒng)配置的實驗箱前后面板是透明的有機(jī)板制作，側(cè)面是黑白雙色有機(jī)板制作，便于體現(xiàn)動物不同的訓(xùn)練環(huán)境。實驗箱頂部安裝有條件刺激裝置。底部安裝電柵欄和屎尿盤，可以手動取出用于清洗。

電柵欄數(shù)量：2套（分別用于大鼠和小鼠）

3.感紅外攝像機(jī)

攝像傳感器：1/3"SONY CCD

水平解析度：700線

鏡頭：固焦2.5-8mm，廣角/變焦

工作環(huán)境溫度:-20℃到+50℃
工作環(huán)境濕度:85﹪RH以下
電源:直流12伏 ± 1伏
功耗:180毫安

4.條件刺激裝置

條件性恐懼實驗中，需要對動物加以聲刺激、光刺激以及電刺激等外部線索。

聲刺激：喇叭輸出，頻率可調(diào)（31～16K）可調(diào)，音量可調(diào)，zui大120db，白噪聲，100db；