在神經(jīng)科學(xué)研究中,動物的空間記憶能力是揭示大腦認(rèn)知機制的關(guān)鍵窗口。Y迷宮視頻分析系統(tǒng)通過高精度行為追蹤與自動化數(shù)據(jù)分析,成為探索嚙齒類動物(如大小鼠)工作記憶、空間學(xué)習(xí)能力的核心工具。
Y迷宮視頻分析系統(tǒng)的設(shè)計融合了行為學(xué)實驗需求與人工智能技術(shù),為阿爾茨海默病、神經(jīng)退行性疾病及藥物研發(fā)提供了可靠的技術(shù)支撐。

一、技術(shù)內(nèi)核:多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的智能分析
Y迷宮視頻分析系統(tǒng)由迷宮裝置、高清攝像系統(tǒng)與智能分析軟件三部分構(gòu)成。迷宮主體采用三等分輻射結(jié)構(gòu),三臂夾角120°,臂內(nèi)貼有不同幾何圖形作為視覺標(biāo)記,避免動物依賴氣味導(dǎo)航。攝像系統(tǒng)通常配備高清廣角鏡頭(分辨率≥1920×1080,幀率28-30幀/秒),可覆蓋整個迷宮區(qū)域。分析軟件則基于軌跡預(yù)測算法,結(jié)合局部與全局搜索技術(shù),實時記錄動物的運動軌跡、停留時間、穿梭次數(shù)等200余項指標(biāo)。例如,系統(tǒng)可自動計算“自發(fā)交替率”(即動物連續(xù)進入三個不同臂的次數(shù)占總進臂次數(shù)的比例),精準(zhǔn)評估其空間工作記憶能力。
二、應(yīng)用場景:從基礎(chǔ)研究到藥物研發(fā)的全鏈條覆蓋
在阿爾茨海默病模型研究中,Y迷宮視頻分析系統(tǒng)通過檢測小鼠的空間記憶衰退,驗證藥物療效。例如,在為期8分鐘的自由探索實驗中,系統(tǒng)可記錄小鼠進入各臂的順序與時間,若其自發(fā)交替率顯著低于對照組,則提示空間記憶受損。此外,在電刺激Y迷宮實驗中,系統(tǒng)通過燈光與電擊的組合刺激,訓(xùn)練小鼠形成條件反射,評估其學(xué)習(xí)記憶能力。例如,當(dāng)安全區(qū)信號燈亮起時,小鼠需在5秒內(nèi)逃至該區(qū)域以避免電擊,系統(tǒng)記錄其正確反應(yīng)次數(shù)與潛伏期,量化學(xué)習(xí)效率。
三、技術(shù)優(yōu)勢:精準(zhǔn)、高效與可擴展性
相較于傳統(tǒng)人工記錄,Y迷宮視頻分析系統(tǒng)具有三大優(yōu)勢:其一,抗干擾性強,采用背景識別與多點識別技術(shù),可應(yīng)對復(fù)雜實驗環(huán)境;其二,數(shù)據(jù)豐富,支持軌跡圖、熱區(qū)圖、時序圖等多維度分析;其三,擴展性強,可兼容Morris水迷宮、高架十字迷宮等實驗設(shè)備,實現(xiàn)多任務(wù)并行分析。例如,某型號系統(tǒng)支持八路循環(huán)可變電網(wǎng),防止動物形成“安全點”記憶,同時具備防短路設(shè)計,保障實驗安全。