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)出特有的不動狀態(tài)（Freezing），動物在這種情況下傾向于保持靜止不動的防御姿勢。抗抑郁藥和抗**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
上海欣軟場景恐懼實驗系統(tǒng)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 toFream）實時判斷實驗過程的Freezing、immobility以及mobility狀態(tài)。該系統(tǒng)完全可以替代我們的實驗員，降低了早先人眼觀測記錄的誤差。
上海欣軟場景恐懼實驗系統(tǒng)對實驗過程錄像并對圖像跟蹤分析，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，可對實驗過程進(jìn)行分析并可打印實驗報告。可廣泛用于大、中專醫(yī)科院校、科研單位進(jìn)行實驗教學(xué)、抗抑郁類**以及恐懼記憶機制的研究工作。
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
該系統(tǒng)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。每只動物可以單獨開始和單獨停止分析。
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，我們的恐懼系統(tǒng)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
恐懼實驗系統(tǒng)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
恐懼實驗系統(tǒng)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。與其他軟件不同的是，恐懼實驗系統(tǒng)并不是簡單跟蹤動物的重心點，而是采用加權(quán)系數(shù)的算法，綜合了動物運動情況、活動量高低以及輪廓變化速率等多種考察因子，能夠更加科學(xué)，更加準(zhǔn)確的判定動物的“僵直防御”狀態(tài)。
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
恐懼實驗系統(tǒng)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。
9.測試指標(biāo)
恐懼實驗系統(tǒng)將動物行為自動分為Freezing、mmobility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
部分服務(wù)客戶單位：
■中科院生物物理研究所（曹鵬課題組、王曉群課題組）
■中科院心理所（金鋒課題組）
■北京大學(xué)（北大醫(yī)學(xué)部神科所王韻教授課題組）
■北京大學(xué)依賴所（陸林老師）
■中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
■武漢科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院（曾燕老師）
■河北醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院（史海水 老師）
■湖南師范學(xué)院醫(yī)學(xué)院
■第三軍醫(yī)大學(xué)（解剖教研室肖蘭課題組、心理系李敏組）
■云南省**研究所
■東南大學(xué)生命科學(xué)院（周子凱課題組）
■南京師范大學(xué)
■南京醫(yī)科大學(xué)（逸夫樓 王靜老師）
■廣州中醫(yī)藥大學(xué)DME中心
■南京總醫(yī)院麻醉科（楊建軍課題組）
■北京大學(xué)深圳研究生院
■黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院（李廷利課題組）
■重慶醫(yī)科大學(xué)
■福建醫(yī)科大學(xué)
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）
如果您也對動物實驗感興趣，歡迎關(guān)注和推薦關(guān)注知乎帳號：知鼠達(dá)理和微信公眾號：BrainTalks, 腦聲常談，專注于動物神經(jīng)科學(xué)與行為學(xué)的實驗知識的方法傳播與分享交流，您可以推薦給您身邊的朋友、同學(xué)以及老師，我們會定期更新您需要的相關(guān)實驗方法的視頻和文章，希望能對大家?guī)韼椭?
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