小鼠琴键式运动行为分析系统

软件设备

小鼠琴键式运动行为分析系统(ErasmusLadder)的软件中设置了完整的实验流程,发送启动信号后,系统会自动进行完整的实验过程,然后将实验数据发送回软件进行存储和分析。

实验方案

小鼠琴键式运动行为分析系统(ErasmusLadder)的标准实验方案由荷兰鹿特丹Erasmus医学中心设计开发,包括每个动物8个实验阶段。前4个阶段是训练阶段,用于评估运动表现和运动学习能力,后4个阶段包含由条件刺激和非条件刺激组成的挑战(前导音和突发障碍),可具体地对小鼠的联想运动学习能力进行评估。

 每个实验阶段通常包括42次琴键穿梭测试,测试分为两个部分。第一部分是小鼠是否及时离开目标箱,系统会亮起灯光以激励小鼠离开目标箱,压缩空气作为次要刺激以保证小鼠前进。第二部分是小鼠越过横梯到达对侧目标箱,一旦小鼠离开目标箱踏上横梯,系统会从背后提供第二股气流(气压会随距离调整),从而刺激小鼠以连续一致的方式穿过横梯。当小鼠进入对侧的黑暗目标箱后,气流停止并开始下一次反向运动的倒计时。

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设计您的自定义实验方案

您可以通过从头构建实验流程或调整标准实验方案或其他方案从而通过软件中自定义实验流程。 您可以选择:

  • 实验次数
  • 每次实验中穿梭测试的次数
  • 实验的构成(例如,设置更长的休息时间,更改前导音音调,灯光和气流的持续时间等)

实验控制

实验从软件系统开始。您可以设计和选择方案,并设置试验列表。当您准备开始实验用小鼠时,该软件会将实验方案发送到小鼠琴键式运动行为分析系统的硬件设备中。该设备将显示下次实验使用的小鼠,在您将小鼠放置入目标箱后,系统会自动开始实验。实验完成后,获取的所有数据都将发送回软件进行分析和存储。之后,系统将在下一个会话中将下一实验动物的信息自动发送到设备,以便您可以立即继续进行实验,而不会浪费时间。

数据分析

数据分析可以在单次实验或实验组水平上进行,小鼠琴键式运动行为分析系统(ErasmusLadder)可以评估小鼠的运动能力,运动学习,特别是测试小鼠的联

想(反射)运动学习。软件通过计算试验过程中的步长和踏步错误次数来衡量小鼠运动能力,通过测量这些参数在连续的轨迹和会话中如

何变化来估运动学习能力。 在随后的阶段中,通过计算小鼠对非条件性刺激(障碍)和/或条件性刺激(音调)的反应如何改变其步伐

模式,测试其联想学习能力。

  • 运动表现:跨步时间,跨步距离,踏步错误
  • 运动学习:连续试验中的参数变化
  • 联想运动学习:小鼠如何学习面对与条件刺激对应的障碍物

分析变量

  • 短跨步:从一个高位琴键跨至相邻的下一个高位琴键
  • 长跨步:跳过一个高位琴键
  • 跳跃:跳过两个高位琴键
  • 踏步错误:踏在低位琴键上
  • 退步:后退到前一个高位琴键上
  • 预扰动步伐:摄动前的步伐
  • 扰动后步伐:摄动期间(后)的步伐

所有步骤均以毫秒(ms)为单位。除扰动前和扰动后的步伐外,所有其他步伐也可以百分比表示(将特定步伐类型与所有步伐次数进行比较)。

当没有弹出障碍时,也会测量扰动前后的步伐。 因此,可以将这些步伐的持续时间与有障碍弹出时的时间进行比较,因为小鼠很可能会根据前导音和/或障碍来调整其步进行为。

此外,软件还提供与目标箱相关的参数反馈,例如给出光线和压缩空气提示后离开目标箱的时间,休息期间试图逃出目标箱的次数以及实验结束。

数据存储

小鼠琴键式运动行为分析系统(ErasmusLadder)实验的所有数据都存储在一个数据库中。该SQL数据库是关系数据库,这意味着不可能对动物和实验使用重复的名称或代码。系统不会轻易更改实验方案,因此可以避免由于操作失误造成实验方案的变更。