計算神經(jīng)行為實驗室
定制化科研儀器介紹： 小動物眼動追蹤和虛擬現(xiàn)實儀器
一、 小動物眼動追蹤設(shè)備 該設(shè)備呈現(xiàn)視覺、聽覺刺激時記錄小動物眼球運動
和瞳孔變化，并實時圖像處理，提取眼動數(shù)據(jù)，以反映動物的覺醒、情緒、認(rèn)知狀況。配備有完整的圖像采集、實時處理、數(shù)據(jù)分析軟件，軟件可定制?？蓞f(xié)同神經(jīng)電生理、雙光子成像、在體膜片鉗等位置固定的實驗儀器使用。
應(yīng)用范圍： “眼睛是心靈的窗口”，由于眼球運動和變化表征了認(rèn)知過程和情緒變化，該設(shè)備主要適用于注意、認(rèn)知、情緒、覺醒、視覺及神經(jīng)精神**研究（小動物應(yīng)用*主要是情緒和覺醒）。并在不同研究方向形成不同指標(biāo)體系。
（1）前庭：幅度，增益，延遲……
（2）**：眼震（方向、回旋、快慢相）…
（3）認(rèn)知：注視（位點、頻數(shù)），掃視（速度、方向、跨度），追隨…
注：商業(yè)設(shè)備中僅日本 Iscan 可用于小動物。Iscan 本身為人眼動追蹤設(shè)計，因其照明方式，可用于小動物。但因軟件操作、人機交互、與其它設(shè)備協(xié)同等等方面的問題，該品牌在眼動追蹤蓬勃發(fā)展的近幾年反而逐步退出了市場。
二、自由移動的小鼠眼動裝置
為了適應(yīng)現(xiàn)有絕大多數(shù)小動物自由活動的行為實驗范式，開發(fā)了可自由移動的頭戴式小動物眼動追蹤設(shè)備。一對裝置加頭部固定器件總長度 28 mm，總 重量不足 2 g。圖像采集速度為 30 幀/秒，拍攝到的眼部圖像清晰，運行穩(wěn)定。
與其它實驗室裝置相比，*大優(yōu)點在于重量輕，中部中空，可靈活結(jié)合光遺傳、鈣成像、微型雙光子等頭部置入器件的神經(jīng)干預(yù)和記錄技術(shù)。
目前該類裝置沒有商用產(chǎn)品。
應(yīng)用范圍：該設(shè)備可適用于目前大多數(shù)小動物行為實驗。
三、小動物眼動追蹤 & 虛擬現(xiàn)實設(shè)備
不僅是位置識別、空間定位一類課題，較多小動物行為實驗都是基于小動物在空間中的選擇和活動。而目前的實驗方式中環(huán)境干擾因素眾多，測試的行為指標(biāo)單一，所以實驗結(jié)果不穩(wěn)定，可重復(fù)性差。本院結(jié)合虛擬視覺呈現(xiàn)和眼動追蹤記錄，建立面向嚙齒動物的行為實驗系統(tǒng)，向清醒固定動物呈現(xiàn)圖像互動擬真、因素定量可控的實驗環(huán)境，并以眼動變化作為認(rèn)知和情緒識別及量化的生理指標(biāo)。
相比同類裝置用簡單的線條和幾何圖形組成抽象的環(huán)境圖像，需要動物適應(yīng)和訓(xùn)練 2 周 – 1 月，本設(shè)備圖像質(zhì)量高，畸變小，延遲少，可高度模擬真實環(huán)境，并可定制軟件，分級定量設(shè)置環(huán)境因素，便于研究環(huán)境因素與動物行為之間
的數(shù)學(xué)關(guān)系。而且本設(shè)備增加眼動追蹤功能，速度達到 1000 幀/秒。
應(yīng)用范圍：該設(shè)備可替代目前大多數(shù)小動物在一定空間中活動的實驗范式，尤其適用于空間導(dǎo)航類研究。
四、小動物 眼動追蹤 & 虛擬現(xiàn)實 II 代設(shè)備
考慮到小動物虛擬現(xiàn)實設(shè)備價格高昂，體積龐大。本院加強集成化設(shè)計，在視覺以外、增加聽覺、嗅覺、觸覺、獎勵、懲罰模塊，開發(fā)了多模態(tài)一體化的二代小動物眼動追蹤 & 虛擬現(xiàn)實設(shè)備。便于多只動物并行實驗，減少實驗迭代時間，加快研究進度。
目前尚無同類實驗室或商業(yè)裝置。
應(yīng)用范圍：適用于目前大部分小動物行為實驗。
動物行為分析軟件：
VisuTrack軟件
SuperMaze軟件
FishTrack斑馬魚分析軟件
動物行為儀器：
自身給藥、條件恐懼、斯金納、震驚反射（PPI）、跑步機、各類經(jīng)典迷宮等
動物抓撓分析儀、動物震顫行為分析儀、動物捕食行為分析儀
動物主動步態(tài)分析、動物被動步態(tài)分析、動物自由步態(tài)分析（內(nèi)測中）
睡眠剝奪儀、體溫維持儀、智能熱板儀、轉(zhuǎn)棒疲勞儀、鼠尾光照測痛儀等
神經(jīng)電生理：
光遺傳、無線光遺傳
光纖記錄系統(tǒng)（單通道、多通道）
電生理信號采集系統(tǒng)（腦電、肌電等）
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