ZH-SBS动物行为实验站,是指通过对动物行为的视频、光电和生物电等信号的采集,并结合计算机图像处理、点阵分析和生物电信号分析技术,提取动物行为的轨迹并据此计算各种行为学指标的软硬件系统。
ZH-SBS动物行为实验站是一个综合性的分析系统,包括多个子系统,每个子系统对应一个动物行为学分析模型,而每个分析模型应用于一个或一类特定的实验或研究。
本系统共23种实验模块,其它包括:,Morris水迷宫系统(Morris water maze,MWM)、八避迷宫系统[放射型迷宫(Radial Maze)]、Barnes巴恩斯迷宫、Y迷宫系统(Y-Mazes)、T迷宫(Y-Mazes)、水迷路、悬尾视频跟踪系统(Tail suspension)、强迫游泳视频跟踪系统(Forced Swinming)、高架十字迷宫系统(Elevated Plus Maze)、Zero迷宫(O迷宫)、自发活动视频跟踪系统、联合开场系统(Inner open field test)、CPP视频跟踪系统(ConditionedPlace Preference Experiment)、震惊条件反射系统(Startle Response System)、场景恐惧实验系统(FCS)、习得性无助系统 (Leamed Helplessness)、洞板系统、CPA条件位置厌恶系统、穿梭视频跟踪系统(Shuttle Box System) 、避暗视频跟踪系统、跳台视频跟踪系统、焦虑监测系统(Vogel Test System)、动物实验跑台(平板跑步机)。
morris水迷宫(Morris water maze, MWM)实验是一种强迫实验动物(大鼠、小鼠)游泳,学习寻找隐藏在水中平台的一种实验,主要用于测试实验动物对空间位置感和方向感(空间定位)的学习记忆能力。被应用于学习记忆、老年痴呆、海马/外海马研究、智力与衰老、新药开发/筛选/评价、药理学、毒理学、预防医学、神经生物学、动物心理学及行为生物学等多个学科的科学研究和计算机辅助教学等领域,是医学院校开展行为学研究尤其是学习与记忆研究的经典实验。Morris水迷宫主要的附件之一就是水池。
八臂迷宫是一种用于研究动物空间记忆的迷宫模型。它由一个中心区和其周围连接的八条臂组成,在其中一些臂的末端放入食饵或将一些臂施以电击,根据动物的取食或逃避策略(进入每个臂的次数、时间、错能(如动物活动路径、各种时间、次数及参数),还能通过声、光、电等刺激-应答模块建立完整的各种条件、非条件刺激环境,具有超强的运行学习记忆实验的能力。对于八臂迷宫,它所记录的数据资料,如时误次数、路线等),可反映其记忆能力。应用:已经应用在一系列神经行为为基础的学习记忆、有毒化学药品的毒性作用和新药或新疗法的效果研究中。材料:铝合金不绣钢、医用塑料、电刺激模块。
Y迷宫主要应用于动物的辨别性学习,工作记忆及参考记忆的测试。Y迷宫由三个完全相同的臂组成,三个臂互为120度角,每个臂提供食盒,根据分析动物取食的策略即进入各臂的次数、时间、正确次数、错误次数、路线等参数可以反映出动物的空间记忆能力。Y迷宫这类食物奖赏型迷宫任务能够检测啮齿类动物与海马和前额叶脑区相关的空间参考记忆和空间工作记忆。当动物在迷宫中寻找食物时,动物需要根据迷宫周围的视觉标示,记住它已搜寻过的迷宫臂,以避免重复进入同一个臂,从而有效地获得食物。这种类型的记忆能指导进行中的行为,被称为工作记忆。
近半个世纪前,Kivy和Dember等人证明大鼠能辨别T-形迷宫(T-maze)两臂颜色的变化。他们发现,将雄性大鼠置于T-形迷宫的主干臂 15-30min,让其能看见、但不能进入黑白两臂。然后,改变其中一个臂的颜色,使两臂同为黑色或白色。让大鼠自由选择T-形臂。结果显示,大鼠总是选择改变了颜色的那个臂(新异臂)。这一过程要依靠动物的记忆来完成。由此发展而成的T-形迷宫实验成为目前用于评价空间记忆的常用的动物模型之一。当然,现在的T-形迷宫使用的是食物而不是臂的颜色作为动物探究的动力。通常用这一模型来研究动物的空间工作记忆(spatial working memory),即测定动物只在当前操作期间有用的信息。经改进后的T-形迷宫也可用来评价参考记忆(reference memory),即记录在这一实验中任何一天、任何一次的测试都有用的信息。
ZH-XWT型悬尾实验视频分析系统将实验动物通过固定动物尾部使其头向下悬挂,动物在该环境中拼命挣扎试图逃跑又无法逃脱,从而提供了一个无可回避的压迫环境,一段时间的实验后,记录处于该环境的动物产生绝望的不动状态过程中的一系列参数,动物的表现出的这种典型的“不动状态”,反映了一种被称之为“行为绝望状态”,这种行为绝望模型与抑郁症类似,而且对绝大多数抗抑郁药物敏感,而且其药效与临床药效显著相关,所以被用于抗抑郁药物的初选。
迫游泳实验系统主要用于抗抑郁、镇静以及止痛类的研究。该仪器适用于大鼠、小鼠或其他实验室动物,通过将实验动物置于一个局限的环境中(如水中),动物在该环境中拼命挣扎试图逃跑又无法逃脱,从而提供了一个无可回避的压迫环境,一段时间的实验后,动物即表现出典型的“不动状态”,反映了一种被称之为“行为绝望状态”,记录处于该环境的动物产生绝望的不动状态过程中的一系列参数。产品对实验过程录像并对图像跟踪分析,结果数据自动输出到PC机,可对实验过程进行分析并可打印实验报告。可广泛用于大、中专医科院校、科研单位进行实验教学以及抗抑郁类的研究工作。
ZH-DSG型正华高架视频分析系统V2.0啮齿类动物(例如大鼠、小鼠)有探究行为,放入高架十字迷宫后会主动探究开臂,但又惧怕开臂中高悬敞开的环境。抗焦虑药物能够增加开臂探究活动,致焦虑剂则相反。高架十字迷宫是进行焦虑研究的较新的方法。本产品采用视频跟踪技术完成了高架十字迷宫实验的自动化和定量化,结果更加真实、可信、客观。
啮齿类动物(例如大鼠、小鼠)有探究行为,ZH-OM型O迷宫(zero迷宫)后会主动探究开臂,但又惧怕开臂中高悬敞开的环境。抗焦虑药物能够增加开臂探究活动,致焦虑剂则相反。ZH-OM型O迷宫(zero迷宫)是进行焦虑研究的通用的方法。本产品采用视频跟踪技术完成了ZH-OM型O迷宫(zero迷宫)实验的自动化和定量化。,ZH-OM型O迷宫(zero迷宫)结构符合实验室实验标准,具备大鼠及小鼠的实验环境,主要用于测量动物焦虑行为。
ZH-ZFT型正华自发(开场)活动视频分析系统V3.0(inner open field test)是观察研究实验动物神经精神变化、进入开阔环境后的各种行为,例如动物对新开阔环境的恐惧而主要在周边区域活动,在中央区域活动较少,但动物的探究特性又促使其产生在中央区域活动的动机,也可观察由此而产生的焦虑心理。中枢兴奋药物可以明显增加自主的活动而减少探究行为,一定剂量的抗精神病药物可以减少探究行为而不影响自主活动。
ZH-OFT型 联合开场(旷场)实验视频分析系统(inner open field test)是观察研究实验动物神经精神变化、进入开阔环境后的各种行为,例如动物对新开阔环境的恐惧而主要在周边区域活动,在中央区域活动较少,但动物的探究特性又促使其产生在中央区域活动的动机,也可观察由此而产生的焦虑心理。中枢兴奋药物可以明显增加自主的活动而减少探究行为,一定剂量的抗精神病药物可以减少探究行为而不影响自主活动。
条件性位置偏爱实验(Conditioned Place Preference, CPP)实验是目前评价药物精神依赖性的经典实验模型,也应用于寻找抗觅药行为。该实验将实验动物(大鼠、小鼠)置于条件性位置偏爱箱的白色观察区,并给予精神依赖性药物(例如吗啡),然后观察实验动物在条件性位置偏爱箱的黑色区和白色区的活动情况,白色区、黑色区以及其中的灰色 区之间有小门可供动物自由穿梭。动物每次处于给药区就会在药物奖赏性效应的作用下对黑色和白色区域产生位置上的偏好,其程度与药物的精神依赖性相关。
ZH-ZJT型震惊反射系统 SR-LAB,StartleResponse System,用于研究动物对突然的强烈刺激的反应以及数据分析,一台电脑可以控制1~5个震惊反应箱,噪声刺激可同时加入光、电、气体进行刺激,根据用户自定义间隔给出相应刺激,同时为恐惧诱导性惊愕反应时间、潜伏应答、震惊幅度,将在结果中显示和存储以便进一步统计平价分析。数据均可导入Excel,SPSS统计方便。
场景恐惧实验系统(FCS)用于小型啮齿类动物(大、小鼠)环境相关条件性恐惧实验研究。啮齿类动物在恐惧时会表现出特有的不动状态(immobility),动物在这种情况下倾向于保持静止不动的防御姿势。抗抑郁药和抗中枢兴奋药可以明显缩短不动状态持续的时间。实验过程中,实验对象被给与一个声音信号(条件刺激),随后给予电击(非条件)刺激。该训练称为条件性训练,训练结束后实验动物进行声音信号或环境联系性实验。一般情况下啮齿类动物对相应的环境和不同环境下同样的声音信号都会做出明显的条件性恐惧反应,如静止不动。这种测试可以在训练结束后立刻或几天后进行可以提供在条件信号影响下短期和长期记忆的信息。
ZH-TB型洞板系统检测小鼠的自发活动程度,可用于新药,一般药理,神经系统的研究和中枢兴奋性,抑制性研究,中枢兴奋药物可以明显增加自主的活动而减少探究行为,一定剂量的抗精神病药物可以减少探究行为而不影响自主活动。
ZH-CSC型穿梭实验视频分析系统(Shuttle box system)是定量测定动物行为学改变,属于经典的联合型学习条件反射,动物通过学习能回避有害的刺激。底部为不锈钢栅,使用电流加非条件刺激,电击动物足底。顶部配置有噪声发生器,用来产生条件刺激。条件刺激数秒钟后电击。若在铃声刺激安全间隔期内大鼠逃向安全区则为主动回避反应;如果在条件刺激安全间隔期内大鼠未逃向安全区,则通以交流电击后逃向安全区的为被动回避反应阳性,否则为主动、被动回避反应阴性,此为一个循环周期。经过反复训练后,只给条件刺激,大鼠即逃到对侧安全区以逃避电击,此即形成了条件反射或称主动回避反应,计算机自动控制系统可记录相关的动物行动参数。主动回避时间是指动物接受条件刺激的时间长短,该值越短,说明动物主动回避反应越迅速,学习记忆能力越强。
利用小鼠或大鼠具有趋暗避明的习性设计的装置,一半是暗室,一半是明室,中间有一小洞相连。暗室底部铺有通电的铜栅。动物进入暗室即受到电击。本实验简单易行,反应箱越多,同时训练的动物越多。以潜伏期、错误次数为指标,动物的差异性比较小。对记忆过程特别是记忆再现有较高的敏感度。,该实验用于学习记忆功能、认知神经科学、神经生理学、神经药理学、认知功能退行性变性等实验研究方面的研究,简单易操作,容易判别结果,可信度高,既可单独作为检测实验提供课题参数,也可以作为其他学习记忆和认知功能实验的辅助或预筛选实验。
一次可同时试验8只动物,即可观察药物对记忆过程的影响,也可观察对学习的影响,有较高的敏感性,尤适合于初筛药物.ZH-800型小鼠跳台记录系统,时间设定,记数准确形象直观结构紧凑维护方便可打印实验结果可与微机连接等功能和特点,适合科研和教学使用,是各种增智健脑提高记忆抗衰老药物和保健品筛选以及神经系统药物实验开发研制必不可少的工具,该仪器用电脑控制对老鼠下台行为有分辨能力,可设定测试时间,数码显示和打印错误次数并记录每次跳下台的时间以及首次下台的潜伏期及错误次数。
MD3000型焦虑监测系统是经典的动物饮水电击冲突焦虑研究实验。能检测抗焦虑药物药效,通过惩罚减弱动物反抗行为。能对大量数目(最高64个同时)的测量位置进行检测。软件控制饮水/电击的比例,电击频率长度,测量模式,间隔记录和整个持续时间。单位时间间隔中饮水电击次数能自动转入Excel工作表。
动物跑台主要用于白鼠类小动物作跑步运动训练,可取代传统的游泳训练,使训练强度指标更加准确。是体能、耐力、运动损伤、营养、药物、生理和病理等实验的必要的手段之一。
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