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条件性恐惧实验研究分析系统

简要描述:

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GENGXINSHIJIAN:2018-11-27

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条件性恐惧实验研究分析系统

一、条件性恐惧实验研究分析系统实验介绍:

     条件性恐惧分析系统(FCS)也叫场景恐惧分析系统,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。
二、条件性恐惧实验研究分析系统产品特征和参数 

(1)硬件系统采用嵌入式单片机为主要控制核心,实现恒流、恒压刺激 
(2)声音延时、电压及电流值采用软件直接设置 
(3)每个电极上都具有峰值可调的方波信号 
(4)各电极都采用循环移位脉动刺激方式,使动物承受的电流为恒定值,与传统的固定电极刺激相比,避免了因动物站立在相同电极上而不能刺激的缺点 
(5)电栅电压调整范围:30~120V(方波峰值),调整步长1V,峰值电压误差小于5% 
(6)电栅限流调整范围:0.04~3.5mA,调整步长0.02mA,电流误差小于0.04mA,可根据需要任意设值 
(7)各电栅上的方波刺激频率为96Hz,误差1% 
(8)刺激声音延时0-255秒 
(9)声音:30~120分贝 
(10)接口方式:USB2.0 
(11)本刺激系统适合不同大小的动物 
(12)输入电压:AC220V,50Hz 
(13)主机箱尺寸:300×300×300mm
三、系统配置 
 

设备名称功能描述
隔音箱220V风扇,照明,带观察窗,670×530×550mm
摄像头黑白超低照度感红外,0.0001lux
4画面分割器(可选)可同时接入4路视频
视频采集卡 
实验箱箱体、垃圾托盘、底座,壁板可拆卸和更换,300×300×300mm,可定制
电栅栏9电极,φ4mm不锈钢棒,轴轴间距16mm用于大鼠,轴轴间距10mm用于小鼠,可拆卸
刺激器 
 -正弦波恒流电刺激器模块(必选基本模块)0~5mA恒流,9电极扰频(交替)输出,脉冲宽度30ms,兼容Med
 -双极性直流脉冲恒流电刺激器模块(可选)0~5mA恒流,9电极扰频(交替)输出,脉冲宽度10.4ms,兼容Coulbourn
 -光刺激器模块(可选)LED光源,光强连续可调,12V2W,使用光刺激器时,需使用红外滤光镜和红外照明
 -蜂鸣器声音刺激器模块(可选)蜂鸣器输出,单一固定频率,固定音量
 -喇叭声音刺激器输出模块(可选)喇叭输出,频率可调(20~20K)可调,固定音量
 -专用音频刺激器模块(可选)喇叭输出,频率可调(20~20K)可调,音量可调,蕞大100db
 -白噪声发生器模块(可选)蕞大100db
红外滤光镜+红外照明(可选)使用光刺激器时,需使用红外滤光镜和红外照明
Fear Condition软件(Xmaze条件性恐惧分析系统1~16只动物,实验流程可设计


四、实验范例 

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阶段

实验方法

实验目的

条件性训练(第1天)
苐一阶段

无刺激      180s

声音信号   30s

电击         2s

无刺激      20s

实验动物被给与条件性声音刺激

环境相关(2天)
第二阶段

无刺激      180s

实验动物放入苐一阶段中的环境中以期评价环境相关的条件性恐惧程度

改变的环境相关信息(2+2h
第三阶段

无刺激      180s

声音         180s

无刺激      60s

改变环境信息(比如在实验箱中放入一个分隔板、改变光源和背景噪音或用其他溶液清洗实验箱等)后观察动物的条件性恐惧程度。刺激的顺序由实验者决定。

实验结束后通过软件分析系统对记录的数据进行分析。

 以上的实验中,第二阶段没有给与任何刺激但是实验动物表现出明显的环境相关性恐惧,表现为活动性明显减少,但是并没有出现freezing反应。在第三阶段,同一只动物在改变了环境后没有表现出任何不动反应(活动性减少),但是在给与声音信号后,可以观察到明显地条件性恐惧freezing反应。


 五、可记录的数据和参数

1)Freezing相关:实验时间、freezing总次数、每次freezing时间点、每次freezing持续时间、freezing总时间、freezing时间占总时间的百分比。
2)活动度相关:总实验时间、总距离(cm)、总平均速度(cm/s)、每个阶段的时间、距离及平均速度。

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