在神經科學和行為學研究中，如何同步解析運動行為與神經活動的關系始終是技術難題。傳統范式常因動物運動偽影、信號同步性差等問題受限。清醒小鼠頭部固定式平板跑步機系統通過創Xin設計突破瓶頸，為神經機制研究提供高精度解決方案。
頭部固定式平板跑步機，型號：XR-MN101，上海欣軟
核心硬件配置：精準操控與多維記錄
1. 頭部固定裝置
采用輕量化鈦合金/樹脂頭板，通過牙科水泥與顱骨錨定，確保頭部絕Dui穩定的同時保留自然運動能力。術前3-5天適應性訓練，佩戴模擬裝置逐步延長至4小時，顯著降低術后應激反應。
2. 智能平板跑步機
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運動參數可調：0-50cm/s無級變速，±15°傾斜角度調節，支持勻速/變速/斜坡跑動模式
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高精度反饋：集成編碼器實時記錄跑速與距離，防滑表面確保運動穩定性
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環境模擬：VR投影創建虛擬光點追逐任務，觸覺刺激器實現氣流導航訓練
3. 神經活動監測
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雙光子鈣成像：通過顱窗（3-5mm）對皮層/深層腦區進行GCaMP6s/8f探針成像，920-1000nm波長穿透深層組織
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電生理記錄：Neuropixels探針同步采集M1、紋狀體等多腦區神經元放電，采樣率≥30kHz
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精準干預：473/593nm雙波長光遺傳系統+微型泵控藥Wu遞送，實現神經元亞群特異性調控
實驗流程標準化：從適應到突破
1. 術前準備（3-5天）
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頭板適應：佩戴3D打印樹脂模型逐步延長至4小時
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平板脫Min：自由活動環境結合蔗糖水獎勵（10%濃度）誘導跑動
2. 術后恢復（7-10天）
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單獨飼養+鎮痛：卡洛芬給藥加速恢復
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階梯式固定訓練：從5分鐘逐步延長至30分鐘連續跑動
3. 任務執行
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基礎運動：設置不同速度模式記錄運動參數
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感覺整合：VR光點引導跑動/觸覺導航任務
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認知測試：重復虛擬障礙躲避任務分析學習曲線
技術優勢：四維突破賦能科研
1. 抗干擾能力
頭部固定消除90%以上運動偽影，雙光子成像實現單神經元分辨率
2. 同步精度
欣軟軟件整合行為學、鈣信號、電生理數據，時間戳誤差<1ms
3. 閉環控制
實時調整光遺傳/化學遺傳干預參數，直接驗證行為-神經因果關系
4. 多維分析
Suite2p處理鈣信號，Kilosort解析電生理數據，支持神經元群體編碼研究
科研價值：破解神經科學核心問題
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運動控制機制：解析M1區神經元在變速跑動中的集群編碼規律
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感覺運動整合：揭示視覺-前庭-運動系統的跨腦區協同機制
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神經可塑性：通過長期干預觀察突觸重塑動態過程
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疾Bing模型構建：模擬帕金森癥等運動障礙的神經網絡異常
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