一、系统简介

AI 大小鼠水迷宫精细行为分析系统是评估大小鼠空间学习与记忆能力的经典啮齿类动物行为学设备，广泛应用于神经科学、阿尔茨海默病动物模型研究、新药筛选开发等科研领域。实验核心原理依托啮齿动物厌恶水环境的特性，驱动动物在水池内搜寻水下隐藏平台；系统借助 AI 视觉追踪技术，自动解析动物游泳轨迹、游动策略，量化空间学习与记忆水平，减少人工计时、人工判读带来的主观误差。

二、核心技术

1. 数据库：存储各类模式动物原始图像视频、模型标记数据集，为行为智能解析提供充足数据支撑。

2. 算法库：内置目标检测、特征提取、目标分割、目标跟踪、特征匹配等 AI 通用算法模块，实现动物行为全自动识别分析，降低人工观测带来的主观误差。

3. 医学指标库：搭建标准化基础医学指标库，覆盖距离类、运动类、时间类等基础参数；可针对水迷宫实验范式生成专属评估指标，为空间学习记忆研究提供科学量化依据。

三、系统特点

1. 多点位识别追踪：可识别动物头部、躯干、尾部多个关键点，在水面波动场景下稳定持续追踪游泳轨迹，准确识别动物象限停留、穿越平台等关键行为。

2. 多维度精细行为指标：自动解析转圈、徘徊、原地游动等多种精细游泳行为，输出丰富行为学数据，不局限于传统逃避潜伏期统计，挖掘更多认知相关表型。

3. 云平台数据管理：实验视频与分析结果云端存储，支持 PC、平板、手机多终端在线访问，科研人员可随时随地调取查看、复盘分析实验数据。

四、实验结构与组成

• 圆形水池：大鼠款直径 1.5 m；小鼠款直径 1.2 m；水深约 45 cm，水温稳定控制在 22–26℃。

• 隐藏平台：置于水面下 1–2 cm，直径 6–12 cm，动物无法直接目视发现平台位置。

• 视觉线索：水池周边布置固定图形标识，作为动物空间定位的外部参考线索。

• 视频追踪系统：实时采集动物游泳轨迹，自动计算逃避潜伏期、目标象限停留时长、平台穿越次数等核心指标。

五、标准化实验流程

1. 水环境适应阶段

让动物短暂入水适应水环境，降低入水应激，减少非特异性情绪因素对学习记忆结果的干扰。

2. 定位航行试验（学习阶段）

连续多天开展训练，每日从水池不同入水点投放动物，系统记录动物找到隐藏平台所用的逃避潜伏期。具备正常学习能力的动物，随着训练次数增加，逃避潜伏期会逐步缩短。

3. 探测试验（记忆检测）

移除水下平台，将动物放入水池，观察动物在原平台所在象限的停留偏好，统计目标象限停留时间、平台穿越次数，评价空间记忆保持能力。

4. 可见平台试验（对照实验）

将平台抬升至露出水面，用于排除动物视力缺陷、运动能力异常等混杂因素对实验结果的干扰，区分认知损伤与运动 / 视觉障碍。

六、主要应用领域

1. 神经退行病模型研究，如阿尔茨海默病动物模型空间记忆损伤评价；

2. 新药研发：评估促智药、神经保护制剂对学习记忆功能的改 善效果；

3. 海马体等脑区功能研究，解析特定脑区在空间记忆形成、巩固过程中的作用；

4. 学习与记忆相关的基础神经科学机制研究。