一、仪器基本信息
仪器型号:catwalkXT
生产厂家:Noldus
购置时间:2017.09
所属技术服务部:行为学实验技术服务部
放置位置:动物楼302室
管理人员:旷策嫣 1837972320
仪器应用:检测运动平衡与肢体协调性。对比野生型与神经退行性病变模型动物、评估候选药物对脊髓损伤动物步态恢复的影响。
二、仪器操作流程
1. 硬件安装与环境准备
1)硬件观察:确认走道至水平状态。
2)环境要求:需在暗室环境(光照强度 1-2Lux 或红色光照下)使用,避免电脑屏幕光线干扰摄像头采集。
3)清洁与校准:用 10% 酒精擦拭玻璃板,去除残留气味。使用校准纸张调整走道长宽参数,确保与实际尺寸一致(同一批实验只需校准一次)。
2. 动物准备
1)适应性训练:实验前 2 天让动物每天自由探索走道 5-10 分钟,适应环境。可在步道末端放置同笼动物或食物奖励(限食后)诱导行走。
2)足部清洁:确保动物足底无污垢,必要时用湿布擦拭,避免影响足迹识别。
3. 电脑操作步骤
1)基础配置:在 “Preferences” 中设置距离单位(如 cm)、数据存储路径及爪印颜色。
2)创建实验:输入实验名称、存储位置及描述信息;
3)确定摄像头连接好后,通过 “Setup Walkway” 定义走道长宽,使用校准纸张完成比例校准;选择大小鼠脚印:Experiment setting,选择合适的类别;
4)设置组别和时间点(如基线测试与干预后测试):按需添加“Time point”,选择合适的颜色,对组别进行设置;
5)运行标准设置:在 “Run Criteria” 中定义 “最小有效行走时间”“最大速度变化率” 等,确保数据质量;
6)确认后对通道进行设置:添加”Trial list”并填入动物信息;
7)检测参数优化:通过 “Auto Detection” 自动调节摄像机增益和光照阈值,或手动调整绿色 LED 光强(建议增益 10-20dB);
8)频录制:启动 “Acquire Runs”,抓取背景后开始录制。采集过程中严禁打开红色背景灯罩,若是清理排泄物,需要暂停实验后,打开顶板和侧板,进行打扫;
9)采集完一只老鼠的数据后,打开顶板和侧板,打扫完毕,点击”Trial selection”进行下一只鼠的采集,直至实验结束。
10)对数据进行储存和打包
4. 数据采集
1)设置运行标准:在软件中定义 “最小 / 最大行走时间”“速度变化阈值” 等参数,达到设定数量的有效行走后自动停止采集。
2)背景抓取:开始采集前先抓取背景图片,排除环境干扰。
3)正式采集:将动物放置在走道一端,让其自由穿过玻璃板。系统自动记录视频及原始数据,标记异常步态(如停顿、折返)。每只动物需完成 3-5 次有效行走,每次间隔 5 分钟。
5. 数据导出与备份
1)格式选择:支持导出原始数据(.cwx)、统计结果(.csv)及视频文件(.avi),可导入 SPSS 等统计软件进一步分析。
2)数据备份:定期备份实验文件至外部存储,避免意外丢失。
6. 数据处理
1)自动分类:软件自动识别爪印类型(前爪 / 后爪),但可能存在误判,需手动修正未识别的 “UN” 标记。
2)参数计算:剔除无效片段后,软件自动计算时空参数(如步幅、速度)、协调性参数(如相位离差指数)、神经功能指数等。
3)数据可视化:可查看 3D/2D 足迹压力图、步序图、爪间距离等,支持导出图片及视频。
操作流程可以参考操作手册和教学视频,具体咨询负责人。
三、仪器注意事项(或相关管理规定)
1. 环境与设备维护
1)光照稳定性:固定绿色 LED 光强,避免频繁调整导致数据波动。若采集噪音过大,可通过 “Adjust Green Intensity Threshold” 优化。
2)清洁要求:每次实验后用酒精擦拭玻璃板,去除尿液和粪便,防止气味干扰后续动物行为。
3)设备校准:定期检查走道水平度,长期使用后需重新校准比例参数。
2. 动物福利与行为控制
1)避免应激:实验过程中保持环境安静,避免噪音和强光。动物出现明显疲劳或应激反应时,暂停实验。
2)训练一致性:确保每只动物接受相同次数的适应性训练,减少个体差异对数据的影响。
3)模型选择:针对特定疾病模型(如帕金森病),需参考文献优化参数设置(如增加支撑相时间阈值)。
3. 数据质量控制
1)无效数据剔除:严格排除停顿、折返或速度异常的行走片段,仅保留 “绿绿勾” 标记的完全分类数据。
2)参数验证:对关键参数(如相位离差指数)需结合 Circular Statistics 方法计算平均值,避免线性统计误差。
软件更新:定期检查NOLDUS 官网,安装最新版本软件以获取新功能及 Bug 修复。
4. 安全操作
1)电源管理:实验结束后关闭设备电源,拔下插头并盖上镜头盖,防止意外损坏。
2)防干扰措施:避免在设备附近使用强电磁设备(如微波炉),防止影响摄像头信号。