硬件系统
VR 硬件模块
全景球幕 + 五轴固定 + 万向运动球 + 双轴光流 + 奖惩反馈，构成完整的 VR 行为实验硬件体系。
BehaviorAtlas VR
小鼠VR虚拟现实系统
基于全景屏幕与万向球的沉浸式行为实验平台，集成 1000 fps 眼动追踪，协同双光子、电生理等神经实验技术，向清醒固定小鼠呈现拟真可控的虚拟环境。
产品特性
全景仿真、实时互动、多技术联用——为头部固定小鼠行为与神经科学研究提供新一代虚拟现实工具
实时互动
实时小鼠互动、无延迟
小鼠与画面进行即时互动，无时间延迟；创新全景图一步生成技术，图像生成提速 6 倍。
全景视野
全景屏幕 + 全景图像
屏幕水平 270°、垂直 120°，适合小鼠侧眼宽视野；720° 全景图像，水平 360°、垂直 360°，适合任意方向探索。
万向球
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，动物运动更灵活。
高度仿真
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，使动物仿佛身临其境。
多技术联用
多设备联合应用
支持将双光子、电生理、光遗传、全脑超声成像等高端技术与 VR 环境相结合。
经典范式
多数经典迷宫范式
独家软件可安装老鹰捕食模拟、Y 迷宫、自然场景等多种经典实验迷宫范式场景。
感官刺激
灵活多样的感官刺激
程序自动控制或键盘手动控制触、嗅、味、痛觉刺激，全面理解感官反应。
高速眼动
高达 1000 帧/秒眼动追踪
提供高速眼动装置，支持多种帧率，最高可达 1000 帧/秒，精准追踪小鼠眼动数据。
产品对比
业内主流小鼠 VR 系统横向对照：其他产品 1、其他产品 2、其他产品 3 与 BehaviorAtlas 四维性能差异
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|---|---|---|---|---|
其他产品 1虚拟现实系统 | 其他产品 2虚拟现实行为学系统 | 其他产品 3虚拟行为学系统 | BehaviorAtlas小鼠 VR 虚拟现实系统 | |
| 视觉呈现 | 多个显示器环绕 | 多个显示器环绕 | 多个显示器环绕 | 全景球形屏幕 |
| 体感交互 | 气流悬浮球系统 | 气流悬浮球系统 | 轻质滚筒系统 | 万向运动浮球 |
| 眼动追踪 | 无 | 无 | 无 | 多种眼动指标采集和可视化图表 |
| 迷宫范式 | T 迷宫、Y 迷宫等 | T 迷宫、十字迷宫、Y 迷宫、旷场等 | 自定义迷宫 | 自然场景、老鹰捕食模拟、looming、虚拟跑道、Y 迷宫、三箱社交、高架十字迷宫、颜色亮度变化等至少八种虚拟场景设定 |
| 特点总结 |
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产品架构
三大核心模块协同工作：VR 硬件、VR 控制软件与 VR 范式场景、固定眼动，覆盖从实验呈现到数据采集的完整流程
模块 01
VR 硬件
以全景球幕、万向运动球和五轴精密固定装置为核心，完成沉浸式视觉呈现、运动采集与闭环反馈。
精密固定
五轴精密固定装置
三轴定位精度达 75 um，可精确定位脑区，稳定协同双光子、电生理等神经实验技术。
运动交互
万向运动浮球
由气浮球升级为万向球，减少气流对触须干扰，消除伯努利贴壁效应，降低长时实验噪音。
传感采集
双轴光流传感器
实时采集前后运动与左右转弯信号，驱动虚拟场景随动物运动同步变化。
奖惩反馈
闭环奖惩外设
支持糖水奖励、尾部电击惩罚与单向制动器，适配学习记忆、避障和条件反射等范式。
模块 02
VR 控制软件与 VR 范式场景
软件控制与虚拟场景协同，从实验配置、范式安装到场景呈现，一站式完成行为实验流程。
控制软件
VR 控制软件模块
对基本操作和范式场景进行控制，支持打标同步、外设控制与数据导出。
范式场景
VR 范式模块
多场景、多迷宫、多范式，支持基础场景与定制化开发，满足各类行为实验需求。
眼动采集
固定眼动模块
双侧高速眼动装置，AI 瞳孔检测算法，自动采集与分析瞳孔数据，与 VR 硬件及控制软件协同工作。
1000 fps
高速采样，捕捉细微眼动变化
AI 瞳孔检测
智能算法自动识别与追踪瞳孔
瞳孔+行为同步追踪
瞳孔与小鼠行为同时采集，时间对齐、多模态数据更完整
多维指标
瞳孔直径、位置等多维行为指标
范式场景
多场景、多迷宫、多范式——头部固定小鼠可在虚拟空间中完成探索、社交、恐惧与学习记忆等经典行为实验
自然探索
自然场景（无动物）
精心模拟自然环境，配备草地、树木、高山、岩石等自然元素，提供极致仿真体验。
自然场景（有动物）
模拟自然环境中增添虚拟鼠和兔等动物，更贴近真实世界的动物栖息地。
恐惧范式
老鹰捕食模拟
模拟动物面对捕食者（老鹰）的自然捕食情境，研究本能防御机制和应激反应。
Looming
模拟 Looming 实验场景，研究动物在逼近刺激下的逃跑、冻结和站立等行为。
虚拟跑道
模拟虚拟轨道上指定区域获得糖水奖励，研究动物在虚拟现实中的空间导航能力。
Y 迷宫
提供多种不同布局的 Y 迷宫，用于检测动物的学习和记忆等行为。
三箱社交
模拟三箱社交实验，评估小鼠在社交互动中的行为表现。
空场景
颜色、亮度变化的空场景，研究动物对不同颜色和亮度下的视觉感知与行为适应。
自然场景、迷宫场景、游戏场景……
定制开发
更多场景 · 定制化开发
自然场景、迷宫场景、游戏场景……出厂自带基础范式，更多场景支持按需定制，无限可能。
应用场景
从眼动行为到多感官综合研究，全面赋能神经科学与行为学研究
应用场景
动物行为学研究
研究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
应用场景
多感官综合研究
开展对小鼠视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉和痛觉的综合研究，全面理解感官反应
应用场景
多设备联合应用
将双光子、电生理等技术与 VR 环境相结合，实现对小鼠行为的全面精准分析
应用案例
小鼠 VR 虚拟现实系统已广泛应用于神经活动记录、学习记忆等前沿研究，助力高水平成果发表
双光子和虚拟现实相结合，研究小鼠在新旧环境下的神经活动变化
Hainmueller, Thomas et.al.
- 2024 · Nature communications
研究头部固定小鼠在虚拟现实中的学习记忆能力
Sun, Weinan et al.
- 2025 · Nature
用户论文
小鼠 VR 虚拟现实系统已服务众多科研团队发表高水平学术成果，助力虚拟天敌范式与情绪行为研究的精准量化
西湖大学贾洁敏团队揭示神经血管耦合调控负面情绪新机制
贾洁敏团队 · 西湖大学
本研究应用小鼠 VR 虚拟现实系统，通过高沉浸式视觉与听觉刺激精准呈现俯冲鹰的攻击场景，并结合瞳孔动态与运动速度实时监测，精确量化小鼠在面对威胁时的情绪动态。NVC 缺陷小鼠在攻击恢复期瞳孔恢复速度比正常小鼠快约 59%，表明防御持续性的丧失。
神经血管耦合负面情绪虚拟现实虚拟天敌
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