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條件性恐懼實(shí)驗(yàn)研究分析系統(tǒng)

簡(jiǎn)要描述:

條件性恐懼實(shí)驗(yàn)研究分析系統(tǒng)用于小型嚙齒類動(dòng)物(大、小鼠)環(huán)境相關(guān)條件性恐懼實(shí)驗(yàn)研究。抗抑郁藥和抗中樞興奮藥可以明顯縮短不動(dòng)狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)對(duì)象被給與一個(gè)聲音信號(hào),隨后給予電擊刺激。該訓(xùn)練稱為條件性訓(xùn)練,訓(xùn)練結(jié)束后實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行聲音信號(hào)或環(huán)境聯(lián)系性實(shí)驗(yàn)。一般情況下嚙齒類動(dòng)物對(duì)相應(yīng)的環(huán)境和不同環(huán)境下同樣的聲音信號(hào)都會(huì)做出明顯的條件性恐懼反應(yīng),如靜止不動(dòng)。

更新時(shí)間:2023-11-13

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條件性恐懼實(shí)驗(yàn)研究分析系統(tǒng)

一、條件性恐懼實(shí)驗(yàn)研究分析系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)介紹:

     條件性恐懼分析系統(tǒng)(FCS)也叫場(chǎng)景恐懼分析系統(tǒng),用于小型嚙齒類動(dòng)物(大、小鼠)環(huán)境相關(guān)條件性恐懼實(shí)驗(yàn)研究。嚙齒類動(dòng)物在恐懼時(shí)會(huì)表現(xiàn)出*的不動(dòng)狀態(tài)(immobility),動(dòng)物在這種情況下傾向于保持靜止不動(dòng)的防御姿勢(shì)??挂钟羲幒涂怪袠信d奮藥可以明顯縮短不動(dòng)狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)對(duì)象被給與一個(gè)聲音信號(hào)(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(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行聲音信號(hào)或環(huán)境聯(lián)系性實(shí)驗(yàn)。一般情況下嚙齒類動(dòng)物對(duì)相應(yīng)的環(huán)境和不同環(huán)境下同樣的聲音信號(hào)都會(huì)做出明顯的條件性恐懼反應(yīng),如靜止不動(dòng)。這種測(cè)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(hào)影響下短期和長(zhǎng)期記憶的信息。
二、條件性恐懼實(shí)驗(yàn)研究分析系統(tǒng)產(chǎn)品特征和參數(shù) 

(1)硬件系統(tǒng)采用嵌入式單片機(jī)為主要控制核心,實(shí)現(xiàn)恒流、恒壓刺激 
(2)聲音延時(shí)、電壓及電流值采用軟件直接設(shè)置 
(3)每個(gè)電極上都具有峰值可調(diào)的方波信號(hào) 
(4)各電極都采用循環(huán)移位脈動(dòng)刺激方式,使動(dòng)物承受的電流為恒定值,與傳統(tǒng)的固定電極刺激相比,避免了因動(dòng)物站立在相同電極上而不能刺激的缺點(diǎn) 
(5)電柵電壓調(diào)整范圍:30~120V(方波峰值),調(diào)整步長(zhǎng)1V,峰值電壓誤差小于5% 
(6)電柵限流調(diào)整范圍:0.04~3.5mA,調(diào)整步長(zhǎng)0.02mA,電流誤差小于0.04mA,可根據(jù)需要任意設(shè)值 
(7)各電柵上的方波刺激頻率為96Hz,誤差1% 
(8)刺激聲音延時(shí)0-255秒 
(9)聲音:30~120分貝 
(10)接口方式:USB2.0 
(11)本刺激系統(tǒng)適合不同大小的動(dòng)物 
(12)輸入電壓:AC220V,50Hz 
(13)主機(jī)箱尺寸:300×300×300mm
三、系統(tǒng)配置 
 

設(shè)備名稱功能描述
隔音箱220V風(fēng)扇,照明,帶觀察窗,670×530×550mm
攝像頭黑白超低照度感紅外,0.0001lux
4畫(huà)面分割器(可選)可同時(shí)接入4路視頻
視頻采集卡 
實(shí)驗(yàn)箱箱體、垃圾托盤(pán)、底座,壁板可拆卸和更換,300×300×300mm,可定制
電柵欄9電極,φ4mm不銹鋼棒,軸軸間距16mm用于大鼠,軸軸間距10mm用于小鼠,可拆卸
刺激器 
 -正弦波恒流電刺激器模塊(必選基本模塊)0~5mA恒流,9電極擾頻(交替)輸出,脈沖寬度30ms,兼容Med
 -雙極性直流脈沖恒流電刺激器模塊(可選)0~5mA恒流,9電極擾頻(交替)輸出,脈沖寬度10.4ms,兼容Coulbourn
 -光刺激器模塊(可選)LED光源,光強(qiáng)連續(xù)可調(diào),12V2W,使用光刺激器時(shí),需使用紅外濾光鏡和紅外照明
 -蜂鳴器聲音刺激器模塊(可選)蜂鳴器輸出,單一固定頻率,固定音量
 -喇叭聲音刺激器輸出模塊(可選)喇叭輸出,頻率可調(diào)(20~20K)可調(diào),固定音量
 -音頻刺激器模塊(可選)喇叭輸出,頻率可調(diào)(20~20K)可調(diào),音量可調(diào),蕞大100db
 -白噪聲發(fā)生器模塊(可選)蕞大100db
紅外濾光鏡+紅外照明(可選)使用光刺激器時(shí),需使用紅外濾光鏡和紅外照明
Fear Condition軟件(Xmaze條件性恐懼分析系統(tǒng)1~16只動(dòng)物,實(shí)驗(yàn)流程可設(shè)計(jì)


四、實(shí)驗(yàn)范例 

   

階段

實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

條件性訓(xùn)練(第1天)
苐一階段

無(wú)刺激      180s

聲音信號(hào)   30s

電擊         2s

無(wú)刺激      20s

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物被給與條件性聲音刺激

環(huán)境相關(guān)(2天)
第二階段

無(wú)刺激      180s

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物放入苐一階段中的環(huán)境中以期評(píng)價(jià)環(huán)境相關(guān)的條件性恐懼程度

改變的環(huán)境相關(guān)信息(2+2h
第三階段

無(wú)刺激      180s

聲音         180s

無(wú)刺激      60s

改變環(huán)境信息(比如在實(shí)驗(yàn)箱中放入一個(gè)分隔板、改變光源和背景噪音或用其他溶液清洗實(shí)驗(yàn)箱等)后觀察動(dòng)物的條件性恐懼程度。刺激的順序由實(shí)驗(yàn)者決定。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后通過(guò)軟件分析系統(tǒng)對(duì)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

 以上的實(shí)驗(yàn)中,第二階段沒(méi)有給與任何刺激但是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物表現(xiàn)出明顯的環(huán)境相關(guān)性恐懼,表現(xiàn)為活動(dòng)性明顯減少,但是并沒(méi)有出現(xiàn)freezing反應(yīng)。在第三階段,同一只動(dòng)物在改變了環(huán)境后沒(méi)有表現(xiàn)出任何不動(dòng)反應(yīng)(活動(dòng)性減少),但是在給與聲音信號(hào)后,可以觀察到明顯地條件性恐懼freezing反應(yīng)。


 五、可記錄的數(shù)據(jù)和參數(shù)

1)Freezing相關(guān):實(shí)驗(yàn)時(shí)間、freezing總次數(shù)、每次freezing時(shí)間點(diǎn)、每次freezing持續(xù)時(shí)間、freezing總時(shí)間、freezing時(shí)間占總時(shí)間的百分比。
2)活動(dòng)度相關(guān):總實(shí)驗(yàn)時(shí)間、總距離(cm)、總平均速度(cm/s)、每個(gè)階段的時(shí)間、距離及平均速度。

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