运动机能

被动式小鼠跑轮
运动数据采集系统

被动式小鼠跑轮运动数据采集系统(BA-RW01):头部固定于跑轮上方、四肢自主踏轮,光电编码器联轴采集位移、速度与方向;开放无遮挡结构便于摄像与多模态联用,打通运动功能与电生理、光遗传、眼动等实验。

被动式跑轮采集系统
头固定自主踏轮量化
实时位移 · 速度 · 方向
同步电生理 / 光遗传
跨模态眼动 × 运动联用

软硬件方案

跑轮平台与采集软件一体交付

硬件采集平台与上位机软件一体交付:从跑轮踏步、头部固定到实时曲线与 TXT 导出;需要时再升级到与固定眼动等系统的联用套件。

硬件方案

被动式跑轮采集设备 BA-RW01

外踏式无遮挡跑轮 + 核心动物固定模块 + 高分辨率光电编码器(联轴 ESP32)。支持加装摄像、奖励/刺激装置与事件同步接口。

  • 外踏式结构 · 全身行为无遮挡
  • 5 轴头部固定 · 俯仰/偏航/翻滚精度达 100 μm
  • 光电编码约 5000 脉冲/转 · 位移/速度/方向
  • 模块化主体 · 易替换适配体型与课题

软件方案

单品采集软件 / 联用专业套件

单品模式专注跑轮运动学实时采集与曲线可视化;与固定眼动联用时启用统一采集与跨模态融合分析,输出出版级图表。

  • 串口实时采集编码器信号
  • 位移—时间 / 速度—时间动态曲线
  • 事件标记同步 · 光遗传 / 给药时序
  • TXT 自动存档 · 实验名+日期命名

产品特点

突破封闭跑轮的四大局限

传统封闭跑轮场景单一、遮挡严重,难兼容头部固定与植入器件实验。被动式方案把「头部稳定固定」与「高精度踏轮采集」合为一体,服务多模态神经科学。

开放式无遮挡结构

小鼠在跑轮上方运动,全身可摄像观察;便于加装摄像头、传感器与行为装置,同步获取行为与生理信息。

固定式实验条件适配

稳定固定已植入电极/光纤的小鼠头部,满足电生理、光遗传/化学遗传等对运动稳定性与可重复性的要求。

模块化干预与拓展

可增设奖励、刺激等装置,灵活设置干预条件;组件易替换,适配不同动物模型与个性化实验设计。

运动采集

高精度踏轮参数实时量化

高分辨率光电传感器联轴采集跑轮转动,实时换算核心运动学参数,并在上位机动态可视化。

Δx

运动轨迹(位移)

前后方向位移变化,反映踏轮位置随时间的演化。

Dist

跑动距离

累计与过程跑动距离统计,评估运动量与耐力。

v

实时 / 平均速度

动态速度曲线捕捉加速、减速与速率波动。

Dir

运动方向

区分踏轮转动方向,解析方向偏好与切换。

t

运动时间

记录有效运动时长,支撑活动节律与 bout 结构分析。

TXT

原始数据自动存档

原始信号、计算参数与时间戳写入标准 TXT,支持手动下载二次分析。

软件与模块

单品采集与眼动联用双层级

两种软件层级覆盖从基础运动功能测试到高级多模态融合研究。

单品级 · 核心运动采集软件

独立跑轮使用时的标配:串口实时采集编码器,计算位移、距离、速度、时间与方向;动态绘制位移—时间与速度—时间曲线;兼容事件同步盒标记外部触发。

联用级 · 行为分析专业套件

与固定眼动系统联用时启用:统一采集跑轮运动、眼动视频与事件标记;在同一时间轴融合瞳孔/凝视与速度/距离,探索「运动—认知」交互,并导出出版级综合报告。

了解固定眼动系统

行为学采集模块选配

支持与固定眼动追踪系统联用:将互动组件更换为本跑轮,在眼动实验中同步量化自主运动速度。

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事件标记同步模块

多路信号输入/输出,接收外部触发并输出控制指令,确保光遗传刺激、药物注射等事件在数据流中精确打标。

使用流程

四步完成头部固定踏轮采集

从平台搭建到数据导出的标准化流程,保证全过程采集完整、可回溯。

01

集成平台搭建

完成跑轮、固定模块与电路控制盒等硬件集成,按课题选配摄像或同步接口。

集成平台搭建
02

头部固定安置

将已完成头部固定片植入的小鼠妥善安置于系统,完成 5 轴微调。

头部固定安置
03

实时运动采集

专业采集软件实时记录轨迹、距离、速度等多维参数,并动态刷新曲线。

实时运动采集
04

处理与 TXT 导出

自动处理分析并生成位移/速度曲线;全部记录写入标准 TXT,可手动下载深度分析。

处理与 TXT 导出

应用场景

运动功能与多模态神经科学

为神经科学、药理学与行为学提供可在记录神经信号时同步使用的运动功能平台。

运动功能与疾病模型

在头部固定条件下量化踏轮运动,服务神经疾病机制探索与药物干预评估。

运动功能与疾病模型

电生理 / 光遗传联合

同一平台同步运动行为与神经生理或光干预信号,保证跨范式数据可比。

电生理 / 光遗传联合

眼动—运动跨模态

联用固定眼动时,关联瞳孔、凝视与跑轮速度/距离,研究认知—运动交互。

眼动—运动跨模态

康复与干预条件比较

灵活加装奖励/刺激装置,比较不同干预条件下运动输出与训练效果。

康复与干预条件比较

系统规格

BA-RW01 标准化配置

被动式跑轮采集系统(Passive Running Wheel Data Acquisition System · BA-Running Wheel 01 / RW01)。

产品型号BA-RW01 · 昵称 RW01
适用对象小鼠 · 头部固定踏轮运动
核心结构外踏式无遮挡跑轮 · 动物固定模块
头部固定5 轴调节 · 俯仰/偏航/翻滚精度达 100 μm
运动传感高分辨率光电编码 · 约 5000 脉冲/转 · ESP32
采集参数位移 · 距离 · 速度 · 时间 · 方向
软件模式单品核心采集 · 眼动联用专业套件
同步拓展事件标记 · 多路 I/O · 光遗传/给药打标
数据导出位移/速度曲线 · 标准 TXT(实验名+日期)
部署服务现场安装 · 同步调试 · 实验方案指导

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