YH-SB穿梭箱實驗系統(tǒng)是目前國內(nèi)唯一上市銷售且成熟的穿梭箱(或主被動逃避)實驗系統(tǒng)。系統(tǒng)采用視頻跟蹤或壓力探測器探測動物位置和運動(同時可以用于條件性僵直行為分析)。
主動回避學習是一種基本的行為現(xiàn)象。主動回避(穿梭箱)實驗主要反應了動物的非陳述記憶的能力。被動回避實驗(避暗實驗)利用小鼠或大鼠具有趨暗避明的習性設計的裝置,一半是暗室,一半是明室,中間有一小洞相連。暗室底部鋪有通電的銅柵。動物進入暗室即受到電擊。 被動回避實驗對記憶過程特別是對記憶再現(xiàn)有較高的敏感性。
系統(tǒng)使用用戶友好的SuperState動物行為學專業(yè)軟件來控制實驗并采集數(shù)據(jù)。SuperState軟件借鑒了國際流行的MedState Notation和Graphic State行為學軟件,并加以改進,軟件為中英文雙語軟件,使之更加適合中國人的使用習慣。
系統(tǒng)組成:
1 控制軟件(Software for ShuttleBox)
2 專用數(shù)據(jù)采集卡(USB接口,視頻采集卡+I/O設備控制卡)
3 專用隔音箱
4 電刺激器、亂碼器
5 穿梭實驗箱(大鼠或小鼠,帶專用攝像頭,燈光刺激和
6 聲音刺激(蜂鳴器),電擊柵欄,垃圾盤 )
7 計算機(Windows操作系統(tǒng))
8 畫面分割器(2個實驗籠以上需要配置的)
視頻參數(shù)配置:
采用視頻分析技術(shù),通過連續(xù)兩副圖像比較判斷動物的活動狀態(tài)。視頻信號源可以是采集卡(或攝像機)采集的是實時圖象,也可以是視頻文件。
定義實驗區(qū)域:
選擇矩形工具畫出有效的視頻分析區(qū)域,區(qū)域外的圖像不進行分析。接著定義分區(qū),每個實驗籠是一個主分區(qū)。接著給每個實驗籠定義分區(qū),每個穿梭箱包含兩個次分區(qū)。用定義分區(qū)的畫線工具畫取兩個分區(qū),重復給每個主分區(qū)定義次分區(qū)。
視頻參數(shù)設置窗口 實驗區(qū)域設置窗口
設置閾值:
閾值是通過視頻圖像識別動物的參數(shù)。
實驗方法:
用戶可以根據(jù)需要自行編輯實驗方法,默認的實驗方法如下(ShuttleBox.tsk):
實驗開始,運行Component 1(C1),目的是確認動物所處的實驗箱位置。C1 包含4 個State:S1: 判定動物是在分區(qū)1 或分區(qū)2,分別進入S2, S3;如果動物在分區(qū)1,則結(jié)束當前Component,運行C2: Box-A。如果動物在分區(qū)2,則結(jié)束當前Component,運行C3: Box-B;同時也根據(jù)自定義變量(Total Trials)的值如果大于20,則進入S4,結(jié)束實驗。
C2, C3 結(jié)構(gòu)類似,都包含6個State:S1: 完成下列任務:啟動條件性刺激,時間是5秒;同時啟動定時變量Escape Latency。轉(zhuǎn)換條件如下:若5秒內(nèi)動物進入分區(qū)2則轉(zhuǎn)換到S4: Active Escape5秒鐘內(nèi)沒有進入分區(qū)2則轉(zhuǎn)換到S2: 非條件刺激。S2 完成下列任務:啟動非條件刺激5 秒鐘。轉(zhuǎn)換條件有:5秒鐘內(nèi)進入分區(qū)2則轉(zhuǎn)換到S6: Passive Escape。若5 秒鐘內(nèi)沒有進入分區(qū)2則轉(zhuǎn)換到S6: No Escape 。S4: Active Escape。給變量賦值:Active Escape, Escape Latency。然后轉(zhuǎn)換到S3: Inter-Trial Interval。S5:變量賦值,然后轉(zhuǎn)換到S3。S6: 變量賦值,然后轉(zhuǎn)換到S3。S3: Inter Trial Interval關(guān)閉所有設備,變量賦值(Total Trials),完成一次測試。15 秒鐘后結(jié)束當前Component,啟動C1,開始下一個測試。
實驗數(shù)據(jù):
數(shù)據(jù)窗口分為左右兩部分,左部分用于數(shù)據(jù)選擇和瀏覽,右部分為實驗數(shù)據(jù)顯示主體。
(1)實驗變量 (2)分區(qū)數(shù)據(jù) (3)運動軌跡 (4)速度曲線