学习记忆检测装置-大小鼠通用Barnes巴恩斯迷宫视频分析系统

巴恩斯迷宫视频分析系统

一、实验简介
Barnes（巴恩斯）迷宫是美国学者Carol A Barnes1979年发明的用于检测动物空间记忆的模型。与水迷宫和放射臂迷宫类似，巴恩斯迷宫利用啮齿类动物避光喜暗且爱探究的特性而建立的。动物获得的强化是从一个光亮、敞开的平台上面逃往位于平台下面的一个黑暗、狭小的箱里，该箱称为目标箱。经过训练，动物学习并记忆目标箱的位置。该模型对动物的应激性刺激较小，既不像放射臂迷宫（八臂迷宫）那样需要禁食，也不像水迷宫那样应激性强。因此，在记忆研究中较为常用。尤其适用于与应激相关的记忆研究以及基因敲除小鼠的行为表型研究。

二、巴恩斯迷宫系统
巴恩斯迷宫视频分析系统由Supermaze视频跟踪分析软件和巴恩斯迷宫宫体等硬件组成，巴恩斯迷宫系统分为大小鼠两种类型，根据客户要求进行选配。
.Supermaze视频跟踪分析软件
1.?软件的广泛应用：仅需一套SuperMaze软件，就可以开展几乎所有的行为学实验：
学习记忆实验
Morris水迷宫、八臂迷宫、Y迷宫、T迷宫、Barnes迷宫、六臂水迷宫
焦虑抑郁实验
高架十字迷宫、旷场实验、自发活动、O迷宫、明暗箱
探索行为实验
新物体识别实验、动物交际实验、洞板实验、孔洞实验
药物成瘾实验
条件位置偏爱（CPP）、条件位置厌恶(CPA)
我们提供的SuperMaze软件是一套完整的动物行为学解决方案，购买以后用户在拓展以上全部或部分实验时软件不需要再购买或者付费。如果您需要同时开展多只动物实验，您可以进一步了解SuperMaze+ 系统，多支持1-16只动物同时实验。

2.“三点识别”功能
啮齿类动物模型是神经科学研究行为实验中非常重要的一部分。动物的天性使得动物在不同环境中表现出各种感兴趣的行为动作，如探索、嗅探、吃食物等。使用我们开发的“三点识别”功能，可以很精准的跟踪动物的头部、中心以及尾巴，并以此计算出更多更可靠的动物行为指标。其他厂家的同类软件只能够识别动物的重心一个点，指标相对单薄。
蓝色点跟踪记录动物头部行为；
绿色点跟踪记录动物尾巴动作；

3.精准的动物识别算法
SuperMaze 包含多种识别算法：传统灰度识别、轮廓识别、背景识别与多点识别，能够很好的应付各种复杂的实验背景，准确跟踪被测动物的运动轨迹。
当动物颜色与背景颜色对比鲜明时，用户可以选择灰度算法，调节阈值很容易就能锁定被测目标。当背景颜色不均一，较为复杂时，用户可以使用背景识别算法，通过将实时图像与背景图像做比较筛选出被测动物，尤其适用于明暗箱、高架十字迷宫等实验。

4.动物状态实时显示
在动物行为实验过程中，我们通常需要监测动物的一些行为状态变化，如静止、挣扎等。SuperMaze 可以对这些复杂的状态进行个性化设置，并在测试过程中实时显示，非常直观。

5.多种方式查看数据
所有的实验测试结束后，用户可以将所有的指标数据导出保存至Excel表，便于使用第三方软件统计。在导出这些数据之前，用户可以可以将数据进行一些分类处理：
按照时间分段 有些实验前面1分钟（适应期）的数据不是特别准确，用户可以定义起始时间为60s，将前60s的数据过滤，比如旷场实验、悬尾实验；
按照组别分类 用户可以将所有的实验数据按照组别进行分类保存；

6.自定义实验区域
SuperMaze允许用户根据实验的需求来设计或定义多种类型的分析区域，利用这些区域组合可以完成几乎所有的动物行为学实验：
平台轮廓图
一般跟踪记录区域
跟踪记录优先区域
跟踪记录开始区域
跟踪记录结束区域
兴趣区域（新升级V2.1版）

7.高通量作业
SuperMaze软件多支持16只动物的实时实验，进一步提高实验员的工作效率和实验效果。在多通道同时分析过程中，每个通道互相独立，互不干扰。

8.可复制高清轨迹图
用户可以选择自己感兴趣的有用轨迹图，复制粘贴到word、excel等第三方工具。轨迹图中蓝色点表示终点，红色的代表入水点。


三.硬件参数
巴恩斯迷宫的硬件由迷宫宫体、摄像机、采集卡等组成。
硬件配置（标准）
名称 型号 规格描述
转盘 小鼠 XR-XB108-X1 材质为医用ABS板,内径91cm，洞数目20，洞直径5cm
大鼠 XR-XB108-D2 材质为医用ABS板,内径122cm，洞数目20，洞直径10cm
躲避盒 小鼠 XR- XB108-H1 20cm x 8cm x 8cm（长宽高）
大鼠 XR- XB108-H2 40cm x 14cm x 14 cm（长宽高）
枪式摄像机 XR-VD1 清晰度： 420线/600线
色彩：彩色/黑白
低照度：<0.005Lux
视频采集卡 XR-VD2 天敏Sdk2000/Sdk3000/USB采集卡
分辨率640*480，采样频率1-30帧可调
迷宫支架 XR-XM101-M1 工业铝型材组装，美观耐用
方便拆卸，易于移动
序列号 XR-SD 软件授权激活
硬件配置（选配）
名称 型号 规格描述
起始盒 小鼠 XR- XB108-S1 10cm x 10cm x 10 cm（长宽高）
大鼠 XR- XB108-S2 20cm x 20cm x 20 cm（长宽高）
实验射灯 XR - XB108-SD1 4盏，置于4个象限
光线均匀，方向可调
方向标志物 XR- XB108-F1 四种形状，四种颜色，可悬挂


四．测试指标（测试参数）
参数名称 指标（参数）定义
探究时间 实验动物在转盘上探究的总时间
总路程路程 实验动物在转盘上活动的总路程
潜伏期 实验动物从实验开始到*次找到躲避盒的时间
探究总次数 实验动物进入每个洞穴探究的总次数
错误次数 实验动物探究非目标洞穴的次数
其他参数 轨迹图

五.巴恩斯迷宫实验注意事项
1． 动物记忆力减弱，主要表现为动物成功获得一次逃避之前的错误次数比对照组增多，其次到达目标箱的潜伏期延长；探究任意洞的潜伏期可以延长，也可没有明显变化。记忆力增强则表现相反，即错误次数减少，到达目标箱的潜伏期缩短。
2． 动物在迷宫遗留的气味对下一只动物的迷宫操作影响很大。因此，除在两次训练之间旋转迷宫外， 还要用70%酒精清洁迷宫，以消除残留气味对下一只动物的导向作用。
3． 巴恩斯迷宫平台类似一个大敞箱（open field），任何影响敞箱行为（自发活动）的因素（例如药物处理或基因改变）均可影响实验结果。
4． 品系差异 小鼠的爱探究特性使其成为巴恩斯迷宫研究的理想动物，但不同品系的小鼠在该实验中的行为表现差别很大。例如，129S6小鼠在巴恩斯迷宫中很少有探究行为，因而很难找到目标洞。而C57BL/6J小鼠则有相当多的探究行为，适合于巴恩斯迷宫实验。这一点在基因改变小鼠的记忆研究中尤其要注意