大小鼠步态精细行为分析系统是通过AI赋能深度学习神经网络算法,结合云计算技术,能够快速追踪并分析动物的目标行为;用于评估大小鼠步态和运动行为的设备,广泛应用于髓损伤和其他神经损伤、神经性疼痛、关节炎、中风,帕金森氏症、小脑性共济失调、脑外伤、周围神经损伤等领域。
一、测试方法
实验准备
动物选择:推荐C57BL/6J小鼠(12-14周龄),每组≥8只,雌雄分笼饲养。
适应性训练:测试前2天将动物移入实验环境,每天自由探索30分钟,熟悉光线、噪音及气味。
设备调试
步行台清洁:用10%酒精擦拭透明玻璃台面,避免气味残留干扰。
光源校准:固定绿色LED侧向光源,确保足印成像对比度均匀。
相机📷️设置:调整分辨率(≥1280×1024)、帧率(≥100 fps)、曝光时间,优化足印捕捉清晰度。
数据采集
诱导行走:将家笼置于步行台末端作为激励目标,动物从远端自然走向家笼。
次数:每只动物需完成≥3次有行走,排除跳跃或停顿片段。
视频剪辑:删除排泄物干扰或非直线行走片段,保留步态序列。
数据分析
关键参数:
时空参数:步长、步频、支撑相/摆动相比值。
压力分布:制动指数、推进指数、足印强度。
神经功能指数:足趾开口距(Toe Spread),计算SFI/TFI/PFI。
二、注意事项
环境控制
维持温度22-25℃、湿度40-60%、噪音<50 dB,避免应激行为。
关闭强光源直射,采用漫反射照明减少动物眩光。
数据采集要点
同步性验证:确保摄像与足压感应时间戳对齐。
爪印校正:软件初筛后需人工核对误判的足印类别(前/后肢、左/右侧)。
模型特异性调整
神经类痛觉模型:关注患肢摆动时长缩短及避痛步态。
脊髓损伤模型:分析后肢拖曳步序与支撑距离异常。
动物福利
单次测试时间≤10分钟,避免过度疲劳。
抓取动物时动作轻柔,减少挣扎。
三、前沿技术拓展
3D步态重建:结合多角度生成运动轨迹模型。
AI行为预测:通过机器学习识别步序模式与病症进展关联性。