小鼠VR虛擬現實系統，基于虛擬視覺呈現和眼動追蹤記錄，是一套新穎、全面的小鼠行為實驗系統。本系統使用全景屏幕和萬向球，向清醒固定的小鼠呈現圖像互動擬真、因素定量可控的實驗環境，并以眼動變化作為認知和情緒識別及量化的生理指標。具有全景仿真、實時與互動場景，視、聽、觸、嗅、味、痛覺干預，單側1000幀/秒高速眼動裝置，精確腦定位，協同其他技術，可接受定制。適用于目前大部分小動物行為實驗，該設備可替代目前大多數小動物在一定空間中活動的實驗范式。

系統架構

系統架構分為四個核心模塊：VR硬件模塊、固定眼動模塊、VR控制軟件模塊和VR范式模塊。

系統特性

• 高度仿真的虛擬環境：提供與真實環境高度相似的虛擬環境，畫面畸變接近零，高度仿真，使動物仿佛身臨其境一般。

• 實時小鼠互動、無延遲：小鼠與畫面進行即時的互動，無時間延遲；使用創新的全景圖一步生成技術，圖像生成提速6倍。

• 全景屏幕+全景圖像：創新使用全景屏幕，屏幕水平270°、垂直120°，視野廣，適合小鼠側眼寬視野；創建720°全景圖像，圖像水平360°、垂直360°，適合任意方向的探索。

• 萬向球、阻尼小：創新使用萬向球，有效避免氣流對動物干擾，消除伯努利貼壁效應，萬向球的阻尼更小，動物的運動更加靈活。

• 五軸精密固定裝置：使用五軸精密固定裝置實現精確定位，精確定位腦，可以協同神經實驗技術。

• 多設備聯合應用：將雙光子、電生理、光遺傳、全腦超聲成像等技術與VR環境相結合，實現對小鼠行為的全面精確分析。

• 靈活多樣的感官刺激：研究人員可以根據實驗需求，控制場景內的各類元素，如視覺刺激、糖水刺激、電擊懲罰等，以模擬不同的實驗條件，研究單一感官刺激的影響。還可以開展視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺和痛覺的綜合研究，全面理解感官反應。

• 互動式學習：小鼠可以通過VR設備與虛擬環境中的物體、動物、場景進行互動，如尋找食物、躲避捕食者、自由探索等。

• 全面的動物行為學研究：研究人員可研究小鼠的各類行為表現，如小鼠在虛擬現實中表現出的本能恐懼、社交行為、學習和記憶過程等。

• 高達1000幀/秒的眼動追蹤：提供高速眼動裝置，支持多種幀率，可達1000幀/秒，精準追蹤小鼠的眼動數據。

• 眼動與行為綜合研究：結合眼動系統，可以探索頭部固定小鼠在VR環境中的眼動變化及復雜行為。

• 多數經典迷宮范式：軟件可安裝多數經典實驗迷宮范式場景，包括但不限于老鷹捕食模擬、looming、Y迷宮、三箱社交等。

• 數據導出及行為追蹤分析：支持將收集到的數據導出，方便進行進一步的統計分析。軟件可與行為學相機聯動，記錄小鼠在虛擬環境中的移動距離、路徑等數據，便于研究人員做進一步分析。

范式場景

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