一、系統(tǒng)介紹

穿梭箱實(shí)驗(yàn)( Xmaze shutter)是定量測(cè)定動(dòng)物行為學(xué)改變的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，屬于經(jīng)典的聯(lián)合型學(xué)習(xí)條件反射，動(dòng)物通過(guò)學(xué)習(xí)能回避有害的刺激。上海欣軟SuperAPAS穿梭箱底部為不銹鋼柵，使用電流加非條件刺激，電擊動(dòng)物足底。頂部配置有噪聲發(fā)生器或光源，用來(lái)產(chǎn)生條件刺激。條件刺激數(shù)秒鐘后電擊。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)可記錄相關(guān)的動(dòng)物行動(dòng)參數(shù)。主動(dòng)回避時(shí)間是指動(dòng)物接受條件刺激的時(shí)間長(zhǎng)短，該值越短，說(shuō)明動(dòng)物主動(dòng)回避反應(yīng)越迅速，學(xué)習(xí)記憶能力越強(qiáng)。
上海欣軟SuperAPAS穿梭箱實(shí)驗(yàn)視頻分析系統(tǒng)是一款基于視頻圖像識(shí)別處理的動(dòng)物主被動(dòng)回避行為檢測(cè)系統(tǒng)，采用上海欣軟公司自主研發(fā)的幀對(duì)幀算法（Fream to Fream）實(shí)時(shí)判斷實(shí)驗(yàn)過(guò)程的主動(dòng)回避以及被動(dòng)回避行為。該系統(tǒng)完全可以替代我們的實(shí)驗(yàn)員，降低了早先人眼觀測(cè)記錄的誤差。SuperAPAS對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程錄像并對(duì)圖像跟蹤分析，同時(shí)支持1-4只動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，可擴(kuò)展至8只動(dòng)物。指標(biāo)數(shù)據(jù)自動(dòng)輸出到PC機(jī)，可對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行分析并可打印實(shí)驗(yàn)報(bào)告。被廣泛用于學(xué)習(xí)記憶功能、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、神經(jīng)藥理學(xué)、認(rèn)知功能退行性變性等實(shí)驗(yàn)研究方面的研究，簡(jiǎn)單易操作，容易判別結(jié)果，可信度高，既可以單獨(dú)作為檢測(cè)實(shí)驗(yàn)提供課題參數(shù)，也可以作為其他學(xué)習(xí)記憶和認(rèn)知功能實(shí)驗(yàn)的輔助或預(yù)篩選實(shí)驗(yàn)。

二、軟件平臺(tái)特性
1.支持大小鼠：在穿梭箱實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，大鼠和小鼠可能會(huì)表現(xiàn)出不同的狀態(tài)行為。SuperAPAS軟件可以同時(shí)應(yīng)用于大鼠和小鼠實(shí)驗(yàn)。
2.高通量：SuperAPAS軟件支持1-4只動(dòng)物同時(shí)開展實(shí)驗(yàn)，可擴(kuò)展至8只動(dòng)物。所有的測(cè)試指標(biāo)都是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)時(shí)同時(shí)產(chǎn)生的，錄像完畢可以將測(cè)試指標(biāo)一鍵導(dǎo)出至Excel表。每只動(dòng)物可以單獨(dú)開始和單獨(dú)停止分析。
3.多種刺激類型：SuperAPAS軟件可以支持條件刺激和非條件刺激等多種刺激類型：條件刺激包括聲刺激和光刺激，非條件刺激類型包括電刺激。
4.狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示：每只動(dòng)物視頻采集分析過(guò)程中后，軟件可以實(shí)時(shí)顯示動(dòng)物狀態(tài)行為與條件刺激的對(duì)應(yīng)關(guān)系，讓用戶可以實(shí)時(shí)了解實(shí)驗(yàn)進(jìn)展，同時(shí)可以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正核定。
5先進(jìn)的過(guò)濾算法.：SuperAPAS軟件支持灰度識(shí)別算法和背景識(shí)別算法，用戶可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)背景的復(fù)雜程度選擇合適的識(shí)別算法。同時(shí)，SuperAPAS提供了多種檢測(cè)過(guò)濾算法，比如可以有效過(guò)濾電柵欄泛光引起的噪點(diǎn)、可以過(guò)濾光刺激過(guò)程中引起的局部變亮、能夠有效濾除動(dòng)物“嗅探式的穿梭行為”和“搖擺不定的穿梭行為”。
6.先進(jìn)的圖像處理技術(shù)：穿梭箱系統(tǒng)采用先進(jìn)的圖像處理算法，將被測(cè)動(dòng)物的形狀變化以及其它因素綜合處理，得到的因子作為判決條件，同時(shí)還設(shè)有電柵欄消除閾值，其穩(wěn)定性和可靠性是通常采用重心跟蹤算法所無(wú)法匹及的，改功能包括：
（1）穿梭箱系統(tǒng)具有獨(dú)特的數(shù)據(jù)分析和處理方式，既可以按照刺激發(fā)生的事件進(jìn)行分析，也可以按照時(shí)間進(jìn)行分段分析，數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出到Excel中進(jìn)行二次分析；
（2）支持使用攝像頭進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，也支持使用事先錄制好的視頻文件進(jìn)行離線跟蹤，分辨率可達(dá)到640×480；
（3）在使用攝像頭進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤的同時(shí)，可以進(jìn)行實(shí)況錄像；
（4）事件關(guān)系圖功能，能夠使實(shí)驗(yàn)人員更好地將外界刺激與動(dòng)物的行為關(guān)聯(lián)起來(lái)。

三、條件性刺激控制器

條件刺激控制器支持 4 種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑?br /> 1、TTL 控制模式，允許第三方軟件（包括同類進(jìn)口軟件）驅(qū)動(dòng)使用聲音刺激、光刺激和電刺激功能，特別適合已購(gòu)進(jìn)口軟件的客戶（軟件支持外部輸入輸出功能）購(gòu)買使用。
2、本機(jī)控制模式，實(shí)驗(yàn)員可以在觸摸屏上進(jìn)行各種刺激參數(shù)的設(shè)置，發(fā)出相應(yīng)線索信號(hào)刺激。
3、通訊控制模式，支持上海欣軟開發(fā)的系列軟件，包括 VisuTrack、SuperApas、SuperPas、SuperFcs 等軟件。
4、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑撃Ｊ綖檫x配模式，需要開通的用戶須另外付費(fèi)。實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ介_通后，用戶可以在觸摸屏上完成學(xué)習(xí)無(wú)助的造模實(shí)驗(yàn)，該測(cè)試如果需要高通量，可選擇 SuperLH 軟件。
四、刺激類型
1、聲音刺激（音頻刺激和白噪聲）
（1）31～16KHz 頻率可調(diào)、音量可調(diào)聲刺激輸出；
（2）白噪聲刺激輸出模塊，50-120db；
（3）聲音刺激模式支持連續(xù)模式和間歇高頻模式；
（4）時(shí)間設(shè)定（如延遲時(shí)間、間隔時(shí)間）等可靈活設(shè)定；
（5）支持外部音源輸入，可播放用戶自定義的音頻文件。
2、電刺激
（1）可輸出正弦波和雙極性直流脈沖兩種電刺激信號(hào)，兼容進(jìn)口產(chǎn)品；
（2）0～4mA 恒流電刺激輸出，調(diào)整步長(zhǎng) 0.01mA，出廠精密數(shù)字校準(zhǔn)；
（3）9 電級(jí)擾頻（交替）輸出，可有效避免實(shí)驗(yàn)動(dòng)物“刺激盲區(qū)”與電柵欄短路；
（4）時(shí)間設(shè)定（如延遲時(shí)間、間隔時(shí)間）等可靈活設(shè)定。
3、光刺激
（1）多級(jí)光亮強(qiáng)度可調(diào)光刺激輸出；
（2）時(shí)間設(shè)定（如延遲時(shí)間、閃爍間隔）等可靈活設(shè)定。