小鼠VR虚拟现实系统，基于虚拟视觉呈现和眼动追踪记录，是一套新颖、全面的小鼠行为实验系统。本系统使用全景屏幕和万向球，向清醒固定的小鼠呈现图像互动拟真、因素定量可控的实验环境，并以眼动变化作为认知和情绪识别及量化的生理指标。具有全景仿真、实时与互动场景，视、听、触、嗅、味、痛觉干预，单侧1000帧/秒高速眼动装置，精确脑定位，协同其他技术，可接受定制。适用于目前大部分小动物行为实验，该设备可替代目前大多数小动物在一定空间中活动的实验范式。

系统架构

系统架构分为四个核心模块：VR硬件模块、固定眼动模块、VR控制软件模块和VR范式模块。

系统特性

• 高度仿真的虚拟环境：提供与真实环境高度相似的虚拟环境，画面畸变接近零，高度仿真，使动物仿佛身临其境一般

• 实时小鼠互动、无延迟：小鼠与画面进行即时的互动，无时间延迟；使用创新的全景图一步生成技术，图像生成提速6倍

• 全景屏幕+全景图像：创新使用全景屏幕，屏幕水平270°、垂直120°，视野广，适合小鼠侧眼宽视野；创建720°全景图像，图像水平360°、垂直360°，适合任意方向的探索

• 万向球、阻尼小：创新使用万向球，有效避免气流对动物干扰，消除伯努利贴壁效应，万向球的阻尼更小，动物的运动更加灵活

• 五轴精密固定装置：使用五轴精密固定装置实现精确定位，精确定位脑，可以协同神经实验技术。

• 多设备联合应用：将双光子、电生理、光遗传、全脑超声成像等技术与VR环境相结合，实现对小鼠行为的全面精准分析。

• 灵活多样的感官刺激：研究人员可以根据实验需求，控制场景内的各类元素，如视觉刺激、糖水刺激、电击惩罚等，以模拟不同的实验条件，研究单一感官刺激的影响。还可以开展视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉和痛觉的综合研究，全面理解感官反应。

• 互动式学习：小鼠可以通过VR设备与虚拟环境中的物体、动物、场景进行互动，如寻找食物、躲避捕食者、自由探索等。

• 全面的动物行为学研究：研究人员可研究小鼠的各类行为表现，如小鼠在虚拟现实中表现出的本能恐惧、社交行为、学习和记忆过程等。

• 高达1000帧/秒的眼动追踪：提供高速眼动装置，支持多种帧率，可达1000帧/秒，精准追踪小鼠的眼动数据。

• 眼动与行为综合研究：结合眼动系统，可以探索头部固定小鼠在VR环境中的眼动变化及复杂行为。

• 多数经典迷宫范式：软件可安装多数经典实验迷宫范式场景，包括但不限于老鹰捕食模拟、looming、Y迷宫、三箱社交等。

• 数据导出及行为追踪分析：支持将收集到的数据导出，方便进行进一步的统计分析。软件可与行为学相机联动，记录小鼠在虚拟环境中的移动距离、路径等数据，便于研究人员做进一步分析。

范式场景

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