穿梭實(shí)驗(yàn)(active avoidance)是定量測(cè)定動(dòng)物行為學(xué)改變的重要手段，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。穿梭實(shí)驗(yàn)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。若在聲音刺激**間隔期內(nèi)大鼠逃向**區(qū)則為主動(dòng)回避反應(yīng)；如果在條件刺激**間隔期內(nèi)大鼠未逃向**區(qū)，則通以交流電擊后逃向**區(qū)的為被動(dòng)回避反應(yīng)陽(yáng)性，否則為主動(dòng)、被動(dòng)回避反應(yīng)陰性，此為一個(gè)循環(huán)周期。經(jīng)過(guò)反復(fù)訓(xùn)練后，只給條件刺激，大鼠即逃到對(duì)側(cè)**區(qū)以逃避電擊，此即形成了條件反射或稱主動(dòng)回避反應(yīng)，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)。

該實(shí)驗(yàn)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)。

SuperAPAS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)，*多可擴(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?？蓮V泛用于大、中專醫(yī)科院校、科研單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)、抗抑郁類**以及恐懼記憶機(jī)制的研究工作。


 

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)。 

SuperAPAS軟件支持1-4只動(dòng)物同時(shí)開展實(shí)驗(yàn)，*多可擴(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。        

SuperAPAS穿梭實(shí)驗(yàn)視頻分析軟件可以支持多種刺激類型，條件刺激類型：聲刺激和光刺激，非條件刺激類型：電刺激。其中，聲刺激可調(diào)強(qiáng)度0-255級(jí)，音頻范圍10-20000HZ,光刺激強(qiáng)度0-255級(jí)可調(diào)，電刺激范圍0-4A。

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。

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”。

SuperAPAS軟件同樣可以分析用戶自行錄制的穿梭箱實(shí)驗(yàn)視頻，并可以學(xué)習(xí)模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程中真實(shí)的條件刺激和非條件刺激。對(duì)于離線處理視頻也顯得尤為重要。

用戶實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，可以通過(guò)修改狀態(tài)閾值，在“數(shù)據(jù)管理”選項(xiàng)里點(diǎn)擊“刷新實(shí)驗(yàn)結(jié)果”按鈕，一秒就可以重新計(jì)算所有指標(biāo)。所有的數(shù)據(jù)按照狀態(tài)分類顯示并支持一鍵導(dǎo)出至Excel表。

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。

 

電柵欄采用9路電流循環(huán)輸出設(shè)計(jì)，可以杜絕動(dòng)物刺激“盲區(qū)”。

ü 觀察時(shí)間：動(dòng)物完成所有測(cè)試所花費(fèi)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，該時(shí)間越短，說(shuō)明動(dòng)物記憶能力越強(qiáng)。

ü 總路程：動(dòng)物在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)行路程，可初步反映動(dòng)物的活動(dòng)量大小。

ü 穿梭總次數(shù)：動(dòng)物在適應(yīng)期、刺激期以及刺激間隔期內(nèi)的穿梭次數(shù)總和。

ü 主動(dòng)回避次數(shù)：動(dòng)物在條件刺激（聲光刺激）期內(nèi)成功逃至**區(qū)為主動(dòng)回避。

ü 被動(dòng)回避次數(shù)：動(dòng)物在非條件刺激（電刺激）期內(nèi)逃至**區(qū)為被動(dòng)回避。

ü 無(wú)反應(yīng)次數(shù)：動(dòng)物在所有刺激過(guò)程中沒有發(fā)生逃避行為，稱之為無(wú)反應(yīng)。

此外，軟件還可以測(cè)試以下指標(biāo)：

ü 主動(dòng)回避潛伏期、被動(dòng)回避潛伏期、無(wú)反應(yīng)潛伏期

ü 主動(dòng)回避平均反應(yīng)時(shí)間、被動(dòng)回避平均反應(yīng)時(shí)間