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PsychoFish斑馬魚個(gè)體/社交行為分析系統(tǒng)

斑馬魚是一種優(yōu)秀的模式生物,，除了研究心血管學(xué)科,，對(duì)神經(jīng)、藥理,、生理等基礎(chǔ)和應(yīng)用學(xué)科同樣重要,。PsychoFish系統(tǒng)主要用于研究斑馬魚單個(gè)個(gè)體的行為以及群體行為?！缃恍袨椋?/span>social interaction）,、自主活動(dòng)（Locomotor activity）。

系統(tǒng)組成

其包含以下3 個(gè)組成部分：
1. 機(jī)械單元
2. 圖像采集系統(tǒng)
3. 數(shù)據(jù)顯示,、存儲(chǔ),、分析硬件/軟件

PsychoFish 系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：
1. 設(shè)計(jì)精巧，方便安裝和拆卸,；
2. 126*50*125cm 鋁制框架構(gòu)成機(jī)械單元基座,，穩(wěn)定性高；
3. 最多4 個(gè)10*20*5cm 大小斑馬魚池可被同時(shí)放置于基座進(jìn)行實(shí)驗(yàn),；
4. 基座表面為乳白色玻璃材質(zhì),，保證其上方魚池均勻的光線分布,；
5. 提供兩種不同的照明方式：下方白色背景燈照明和上方下拉式照明，滿足不同實(shí)驗(yàn)需求,；
6. 圖像采集器包含前后雙攝像頭,，置于機(jī)械單元鋁制水平桿上，提供完整的圖像采集,；
7. KOMI 圖像分析程序可從群體凝聚力和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度兩方面分析采集到的圖像,，高效便利。

數(shù)據(jù)處理及分析
（1）斑馬魚群體凝聚力分析
 觀測群里凝聚力時(shí),，需要考慮多方面的因素,，包括空間需求、水深,、個(gè)體數(shù)目或群體規(guī)模等,，PsychoFish 建議在深度為2cm 的水中進(jìn)行測試。測試時(shí),，位于機(jī)械單元水平桿上的前后攝像頭可記錄每一斑馬魚個(gè)體的運(yùn)動(dòng)情況,，拍攝成一系列的圖片，然后通過KOMI 程序進(jìn)行分析即可,。圖片拍攝,、魚池尺寸和數(shù)目等參數(shù)可通過軟件面板進(jìn)行設(shè)置。

視頻采集過程中,，軟件使用圖解和數(shù)值計(jì)算的方式自動(dòng)對(duì)采集的圖像進(jìn)行分析,，得到各種評(píng)價(jià)斑馬魚群行為學(xué)的數(shù)據(jù)。軟件識(shí)別圖像中的斑馬魚個(gè)體并用白色十字標(biāo)記,，所有呈現(xiàn)于屏幕的斑馬魚個(gè)體可形成一區(qū)域多邊形,，多邊形面積、斑馬魚個(gè)體間距等數(shù)據(jù)即可用于反映魚群群體凝聚力大小,。

軟件分析過程中,，以下計(jì)算數(shù)據(jù)可輸出至Excel 表格中：
? 多邊形的面積
? 最長對(duì)角線長度
? 重心的坐標(biāo)（相對(duì)于實(shí)驗(yàn)區(qū)域中點(diǎn)位置）
? 重心距離參照點(diǎn)的距離
? 個(gè)體間的距離：包括最近距離、最遠(yuǎn)距離,、平均距離
? 魚對(duì)之間的平均距離

（2）個(gè)體運(yùn)動(dòng)能力及趨勢分析
   個(gè)體運(yùn)動(dòng)能力測試建議水深2cm,，最多四個(gè)魚池同時(shí)測試。測試期間,，機(jī)械
單元上的攝像頭可記錄每個(gè)斑馬魚個(gè)體的運(yùn)動(dòng)情況,，并保存一系列圖片，通過對(duì)
圖片的識(shí)別和分析得到其運(yùn)動(dòng)能力和趨勢數(shù)據(jù),。圖片拍攝,、魚池尺寸和數(shù)目等參
數(shù)可通過軟件面板進(jìn)行設(shè)置。

視頻采集過程中，軟件使用圖解和數(shù)值計(jì)算的方式自動(dòng)對(duì)采集的圖像進(jìn)行分析,，得到各種評(píng)價(jià)斑馬魚群行為學(xué)的數(shù)據(jù),。軟件識(shí)別圖像中的斑馬魚個(gè)體并用彩色十字標(biāo)記，被標(biāo)記的斑馬魚個(gè)體以及其運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)呈現(xiàn)于分析窗口,。同時(shí),，所有斑馬魚運(yùn)動(dòng)速度及路程也會(huì)被計(jì)算并輸出至Excel 表格中。