硬件
小鼠视动采集设备
六面环绕显示器、顶部/底部镜面、行为相机与专属动物平台集成于一体，提供沉浸式视动刺激与稳定采集环境。
BehaviorAtlas Optomotor
小鼠视动分析系统
全球领先的 OMR 头动检测方案，搭载 AI 视动追踪，精准量化空间频率阈值与对比敏感度阈值，服务视觉功能与神经科学研究。
产品特点
OMR 头动精准捕捉，AI 赋能追踪与灵活视觉刺激方案
AI · OMR
AI 赋能 OMR 头动精准捕捉
顶部行为相机采集头身运动，AI 分析头部与光栅同步性，量化视力锐度与对比敏感度。
刺激
灵活可调的视觉刺激方案
支持空间频率、对比度（0–1）、不透明度、光栅纹理（正弦/方波/锯齿波）及刺激初始角度等多参数自定义。
环境
六面环绕沉浸式视动场景
四周显示器配合顶部及底部镜面，全方位传递视觉信号，有效诱发稳定视动反应，模拟真实视觉环境。
平台
专属动物放置平台
高架中央平台放置不受约束的小鼠，在自然状态下接受视觉刺激，最大程度保证实验数据真实性。
产品架构
硬件采集设备、采集软件与分析软件三层架构，覆盖视动实验全流程
采集软件
小鼠视动采集软件
支持刺激参数设置、效果预览、视频录制与 TTL 打标；可灵活配置空间频率、对比度、光栅纹理与刺激方向等参数。
分析软件正在开发中
小鼠视动分析软件
面向视动实验数据的自动分析，支持 OMR 头动分析、身体点追踪、结果可视化与统计报告导出。
分析软件即将上线
使用流程
依次进行暗适应放置、参数配置、采集与刺激呈现，由 AI 完成 OMR 头动追踪，最终输出视觉功能阈值。
01
步骤 1：暗适应与放置
小鼠完成暗适应后，放入视动实验装置中央平台，自由活动等待实验开始。
- 暗适应时间按实验方案设定
- 动物状态检查合格后入笼
- 头部自由活动，无需固定
02
步骤 2：光栅参数设置
在采集软件中新建光栅刺激事件，配置空间频率、对比度、不透明度、光栅纹理、刺激方向与移动速度等参数，完成预览后锁定梯度测试方案。
- 空间频率（cpd）、对比度（0–1）与光栅纹理可调
- 刺激方向、移动速度、持续时间与刷新间隔
- 全屏效果预览确认后锁定方案
03
步骤 3：顶部相机采集
OMR 头动顶部行为相机同步录制小鼠头部及身体运动，视频流与光栅刺激时间轴严格对齐。
- 全视野覆盖实验区域
- 头身运动视频连续录制
- 与刺激参数同步打标记录
04
步骤 4：视觉刺激与采集
根据刺激参数预设，六面环绕显示器有序开始视觉刺激，光栅按设定时序、方向与持续时间依次呈现。
- 六面环绕沉浸式视动场景
- 刺激方向循环交替
- TTL 外设同步触发
05
步骤 5：AI 头动追踪
OMR 头动AI 算法分析头部姿态，判断头动是否与旋转光栅同步追踪。
- 头动：以双耳中心与鼻尖为关键点判定追踪
- 自动区分非特异性头动干扰
- 头动数据与刺激时间轴同步对齐
06
步骤 6：数据分析和可视化
汇总头动追踪轨迹，AI 自动判定追踪状态，输出空间频率阈值与对比敏感度阈值报告。
- 同步记录头动运动轨迹
- 自动判定追踪 / 非追踪状态
- 导出 OMR 结果、身体点追踪数据与统计图表
主要检测指标
分析软件将实验结果整理为清晰的数据结构，涵盖刺激参数、身体运动轨迹、逐帧运动指标与 OMR 追踪事件，方便后续统计与可视化。
实验数据分级输出，涵盖刺激、轨迹、运动与 OMR 事件
├──/stimuli/
刺激试次
├──试次信息
参数说明记录每个刺激的开始帧、结束帧、持续时长、空间频率、移动速度与刺激方向
└──试次数据
完整记录全部刺激试次的测量数值，每个试次对应一行完整数据
├──/2Dcoordinates/
身体关键点
├──关键点名称
4 个部位鼻尖、左耳、右耳与背部
├──视频帧率
录制参数顶部行为相机录制视频的每秒帧数
└──坐标轨迹
逐帧位置每一帧各关键点在画面中的平滑 XY 坐标，用于头身运动可视化
├──/frameLevel_parameter/
逐帧运动参数
├──参数名称
3 项指标观察中心距离、头长、身体与运动方向的夹角
└──参数数值
逐帧输出每一帧对应的上述运动学参数值
└──/events/
OMR 追踪事件
├──事件指标
6 项统计起止帧、持续帧数、头长变异、与光栅平行的程度、平均运动速度等
└──事件数据
识别结果每次识别出的 OMR 头动追踪事件的完整统计结果
支持与小鼠移动眼动头戴设备同步联用，视动刺激与瞳孔记录共享同一时间轴
实验装置预留走线与安装位，适配头戴眼动模块与顶部行为相机协同布置
采集软件支持 TTL 外设同步触发，保障视动刺激、头身视频与眼动数据对齐
可拓展至视动 + 眼动多模态分析，综合评估视觉功能与瞳孔反应
合作案例
华西二院 视动+眼动联合应用
OMR 头动追踪与 OKR 眼动追踪联合部署，AI 算法精准区分追踪/非追踪状态，已在华西二院等机构完成临床前验证。
OMR头动追踪
无需对小鼠进行任何手术操作，使用顶部行为相机采集视频
AI 算法识别效果
准确判断头动追踪光栅
AI 算法流程
采用姿态估计模型，精准追踪耳朵中心点与鼻尖的中点作为 Viewing Center 参考点，通过后处理判定出头部是否与光栅处于同步移动状态，即 OMR 事件。
OKR眼动追踪
将 ETU 连接器埋植在小鼠颅骨上，实验时连接眼动相机采集视频
AI 算法识别效果
准确判断眼动追踪光栅
AI 算法流程
精准识别瞳孔区域，采用注意力机制提取瞳孔「跳动」的核心特征，并结合传统特征（如幅值、速度等）共同判断 OKR 事件，精准区分瞳孔对光栅的追踪和其余噪声晃动，大幅提升了识别精度。
应用案例
视动分析广泛应用于视觉敏锐度、对比敏感度与神经退行性视觉损伤研究
视杆细胞 Syt1/Syt7 敲除对小鼠视动反应的影响
比较 C57 小鼠与视杆细胞敲除 Syt1 和/或 Syt7 的小鼠的视觉行为，评估突触蛋白缺失对视动反应的影响。
- 检测指标 ·
- 空间频率阈值 · 对比敏感度
- 研究发现 ·
- Syt1/Syt7 敲除显著损害低空间频率（0.05 cpd）光栅追踪
- 作者 ·
- Barta CL, Thoreson WB
Brn3b 敲除对小鼠 OKR/OMR 反应的影响
比较 Brn3b 野生型与敲除小鼠在固定动物 OKR 与自由活动 OMR 检测下的视觉追踪行为差异。
- 检测指标 ·
- OKR/OMR 追踪频率 · 视力阈值
- 研究发现 ·
- WT 小鼠 OKR 约 12 次/分钟、OMR 约 6 次/分钟；视力阈值 0.375–0.4 cycle/°
- 作者 ·
- Kretschmer F et al.
小胶质细胞耗竭与老年小鼠视力衰退
探讨衰老与小胶质细胞耗竭对小鼠视动功能的影响，揭示免疫调控与视觉衰退的关联。
- 检测指标 ·
- 对比度敏感度 · 空间频率阈值
- 研究发现 ·
- 耗竭小胶质细胞后老年鼠视力进一步恶化
- 作者 ·
- Karg MM et al.
C57BL/6J 小鼠空间频率敏感性
评估 C57BL/6J 小鼠在不同空间频率光栅刺激下的头部追踪反应，确定视觉敏感性边界。
- 检测指标 ·
- 空间频率敏感性 · 头部追踪反应
- 研究发现 ·
- 0.52 cpd 时未观察到头部追踪运动
- 作者 ·
- Abdeljalil J, Jellali et al.
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