NeuroHab:一种用于研究行为神经相关性的低成本集成系统

root 提交于 周五, 08/14/2026 - 06:47
一种新型集成式操作性行为系统的开发,源于行为神经科学中的两项挑战:商业化装置成本高、技术复杂,以及其在不同实验之间的适应性有限。我们开发了 NeuroHab,这是一种集成式行为实验平台,能够在单一统一系统中实现高保真操作性条件作用和自动化数据采集。食物和饮水奖励、条件刺激呈现以及事件记录均通过程序化方式整合,并配有易于安装的开源代码,以促进实验通量和结果可重复性。所有行为事件均由内部微控制器处理,并以小于 1 ms 的延迟记录(典型范围为 56–728 s)。这种精确的时序对于将系统与双光子成像和电生理技术集成至关重要,从而能够实现行为与脑活动的实时对齐。 NeuroHab 使用由电磁阀驱动、具有电容传感功能的 Lickport,使未系留的小鼠能够从自动化端口饮水,并通过 Kravitz 实验室开发的 FED3 递送食物。条件刺激由专用的蜂鸣器/LED 模块呈现。中央控制器(Core)负责协调所有模块,并利用两个微控制器之间的 TTL 低电平信号记录事件时间戳,对于单脉冲事件,其最大记录速率为 16.67 Hz。我们已在超过 50 次行为实验以及超过 20 次与 Mini 双光子显微镜联合进行的实验中部署 NeuroHab。NeuroHab 成本约为 1,400 美元,易于修改,并兼容现有分析工具,从而降低了多模态行为神经科学研究的门槛。

NeuroHab:一种用于研究行为神经相关性的低成持有者为作者/资助方,其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本文根据 CC-BY 4.0 国际许可协议提供。

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发布于 2026 年 8 月 13 日。

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NeuroHab:一种用于研究行为神经相关性的低成本集成系统

Samuel Samuel,William Johnston,Qian-Quan Sun

bioRxiv 2026.08.09.743755; doi: https://doi.org/10.64898/2026.08.09.743755

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Samuel Samuel,William Johnston,Qian-Quan Sun

bioRxiv 2026.08.09.743755; doi: https://doi.org/10.64898/2026.08.09.743755


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.09.743755v1?rss=1

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