一、系统简介

AI 大小鼠高架十字迷宫精细行为分析系统是评估大小鼠焦虑样行为的经典啮齿类动物行为学设备。实验依托动物趋避冲突本能：动物一方面存在探索开放空间的内在欲望，另一方面又对高处敞开环境存在本能恐惧，系统通过 AI 智能追踪量化动物行为表型，以此客观评价动物焦虑、应激水平，广泛用于神经科学、药理学、中医药、基因动物模型等科研工作。

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；可针对高架十字迷宫实验范式生成专属评估指标，为焦虑行为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，在迷宫多臂复杂场景下实现稳定不间断轨迹跟踪。

2. 多维度精细行为指标：自动解析站立、抬头、转圈等多种精细行为，输出丰富行为学数据，不局限于传统开臂闭臂统计。

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、实验原理与核心观察指标

实验原理

将动物放置于迷宫中间区域，头部朝向开放臂。动物本能驱使下会产生探索行为，但高处开放臂会诱发焦虑情绪，造成动物在开放臂、闭合臂之间犹豫徘徊。该趋避冲突直接反映动物内在焦虑状态。

给予苯二氮䓬类抗焦虑药后，动物开放臂进入次数、停留时间会明显上升，可用于验证药抗焦虑药效。

主要分析指标

• 开放臂进入次数占总进入次数百分比

• 开放臂停留时间占总探索时间百分比

• 闭合臂进入次数、闭合臂停留时间

• 中间区停留时间

• 排泄次数（粪便、尿液计数，间接反映应激强度）

五、应用领域与适用场景

1. 新药研发：筛选、评价抗焦虑药的药 效作用。

2. 神经机制研究：探究海马、杏仁核、中缝背核等脑区参与焦虑调控的作用机制。

3. 应激动物模型研究：评价慢性不可预知应激（CUS）、母婴分离等造模方式对动物焦虑行为的影响。

4. 基因与表型分析：评估转基因、基因敲除动物模型的焦虑样行为改变。

5. 中医药研究：评价针灸等干预手段对焦虑模型动物行为的改 善效果。

六、标准化操作流程

1. 环境准备

• 光照：约 100 lux，避免强光直接照射开放臂；

• 温湿度：温度 22‑25℃，湿度维持 50% 左右；

• 噪音：环境保持安静，可开启白噪音屏蔽外界突发噪声干扰。

2. 动物适应

实验前将动物转移至行为学实验室至少适应 3 小时，降低环境应激；固定每日测试时段，规避昼夜节律改变动物皮质酮水平，干扰实验结果。

3. 实验操作

轻柔抓取动物，放置在迷宫中间区域，动物头部朝向开放臂；启动视频跟踪系统，记录 5‑10 分钟动物行为。实验结束后取出实验动物，使用 75% 酒精擦拭迷宫去 除气味残留。

4. 数据分析

自动化软件解析运动轨迹、各区域停留时长、臂进入次数等参数；计算开放臂进入率、开放臂停留时间百分比，作为评价焦虑水平核心指标。