活体钙成像及行为监控集成方法及系统技术方案

本申请涉及一种活体钙成像及行为监控集成方法，包括以下步骤：获取预设时间段中活体的行为图像和脑部荧光图像；判断所述行为图像与所述脑部荧光图像是否同步；在所述行为图像与所述脑部荧光图像同步的情况下，储存在所述预设时间段中的所述行为图像和所述脑部荧光图像。上述方案能够解决相关技术中不涉及大脑皮层神经元的每次钙信号变化和与之匹配的行为的同步记录，从而无法满足工作人员对生物的行为与大脑的同步交互的研究的问题。行为与大脑的同步交互的研究的问题。行为与大脑的同步交互的研究的问题。

【技术实现步骤摘要】
活体钙成像及行为监控集成方法及系统


[0001]本专利技术涉及脑科学
，特别是涉及一种活体钙成像及行为监控集成方法及系统。

技术介绍

[0002]脑科学是目前国际前沿关注的重要研究方向，其中，研究大脑与外界的直接交互也是脑科学研究之一。大脑中的神经元通过集体行为建立相互连接，构成多种神经环路进而执行不同的功能。神经环路的研究方向即寻找构成各神经环路的神经元细胞，研究这些神经元是如何产生通讯互动以此构成特定的环路及环路本身在中枢神经系统行使的生命活动，众多研究已经证实，在解析生理或病理条件下神经环路调控机制过程中，通过实时监测神经元内重要生物传感器钙离子的变化可精确反映大脑组织内神经元活动，然而如何记录生命活动与钙离子变化是一个难题。
[0003]为解决上述问题，相关技术中，专利号为201910008322.3的中国专利技术提供一种脑机接口行为学模型的构建方法，包括以下步骤：操作性行为阶段：：训练小鼠在提示出现后的T1内通过操作性行为获得奖赏，成功获得奖赏的操作性行为的次数为N次，同时，分别记录所述N次操作性行为发生时，小鼠M1皮层神经元的钙信号F1值将所述提示出现时小鼠M1皮层神经元的钙信号记为F0，计算所述钙信号的变化率(F1
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F0)/F0的平均值，将所述平均值设定为域值；意念控制阶段：训练小鼠在所述提示出现后的T2内通过意念控制小鼠M1皮层神经元的钙信号，记录所述T2内的小鼠M1皮层神经元的钙信号F2值，待钙信号的变化率(F2
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F0)/F0超过所述域值，小鼠获得奖赏，记为一次成功的试验，统计小鼠在每天试验中的成功率，并记录每天完成M次成功的试验所需总时间，从而训练小鼠在不同的时间段通过特定的行为获得奖赏，完成脑机接口行为学模型的构建。
[0004]上述方法只能以每天试验中的成功率和完成M次成功的试验所需总时间作为评价指标，不涉及大脑皮层神经元的每次钙信号变化和与之匹配的行为的同步记录，从而无法满足工作人员对生物的行为与大脑的同步交互的研究。

技术实现思路

[0005]基于此，提供一种活体钙成像及行为监控集成方法，以解决相关技术中不涉及大脑皮层神经元的每次钙信号变化和与之匹配的行为的同步记录，从而无法满足工作人员对生物的行为与大脑的同步交互的研究的问题。
[0006]一种活体钙成像及行为监控集成方法，包括以下步骤：
[0007]步骤101、获取预设时间段中活体的行为图像和脑部荧光图像；
[0008]步骤102、判断所述行为图像与所述脑部荧光图像是否同步；
[0009]步骤103、在所述行为图像与所述脑部荧光图像同步的情况下，储存在所述预设时间段中的所述行为图像和所述脑部荧光图像。
[0010]优选地，上述一种活体钙成像及行为监控集成方法中，还包括以下步骤：
[0011]步骤201、在所述行为图像与所述脑部荧光图像不同步的情况下，校准所述行为图像和所述脑部荧光图像的获取时间；
[0012]步骤202、在所述行为图像的获取时间与所述脑部荧光图像的获取时间同步的情况下，储存在所述预设时间段中的所述行为图像和所述脑部荧光图像。
[0013]优选地，上述一种活体钙成像及行为监控集成方法中，所述获取预设时间段中活体的脑部荧光图像，包括：
[0014]步骤301、获取对所述活体的刺激光的实际强度；
[0015]步骤302、判断所述实际强度与预设强度是否相同；
[0016]步骤303、在所述实际强度与所述预设强度不相同的情况下，控制所述实际强度与所述预设强度相同。
[0017]优选地，上述一种活体钙成像及行为监控集成方法中，所述获取预设时间段中活体的脑部荧光图像，包括：
[0018]步骤401、获取对所述活体拍摄的实际屈光度；
[0019]步骤402、判断所述实际屈光度与预设屈光度是否相同；
[0020]步骤403、在所述实际屈光度与所述预设屈光度不相同的情况下，控制所述实际屈光度与所述预设屈光度相同。
[0021]基于上述的活体钙成像及行为监控集成方法，本申请还公开一种活体钙成像及行为监控集成系统，上述活体钙成像及行为监控集成方法适用于所述活体钙成像及行为监控集成系统，包括行为摄像模组、脑部荧光拍摄模组、第一判断模块和接收模块，所述脑部荧光拍摄模组用于拍摄所述脑部荧光图像，所述行为摄像模组用于拍摄所述行为图像，所述第一判断模块用于判断所述行为图像与所述脑部荧光图像是否同步，所述接收模块用于在所述行为图像与所述脑部荧光图像同步的情况下，储存在所述预设时间段中的所述行为图像和所述脑部荧光图像。
[0022]优选地，上述一种活体钙成像及行为监控集成系统中，所述活体钙成像及行为监控集成系统还包括校准模块，所述校准模块用于在所述行为图像与所述脑部荧光图像不同步的情况下，校准所述行为图像和所述脑部荧光图像的获取时间。
[0023]优选地，上述一种活体钙成像及行为监控集成系统中，所述脑部荧光拍摄模组包括第一获取模块、第二判断模块、第一控制模块和拍摄模块，所述拍摄模块用于拍摄所述脑部荧光图像，所述第一获取模块用于获取对所述活体的刺激光的实际强度，所述第二判断模块用于判断所述实际强度与预设强度是否相同，所述第一控制模块用于在所述实际强度与所述预设强度不相同的情况下，控制所述实际强度与所述预设强度相同。
[0024]优选地，上述一种活体钙成像及行为监控集成系统中，所述脑部荧光拍摄模组包括第二获取模块、第三判断模块、第二控制模块和拍摄模块，所述拍摄模块用于拍摄所述脑部荧光图像，所述第二获取模块用于获取对所述活体拍摄的实际屈光度，所述第三判断模块用于判断所述实际屈光度与预设屈光度是否相同，所述第二控制模块用于在所述实际屈光度与所述预设屈光度不相同的情况下，控制所述实际屈光度与所述预设屈光度相同。
[0025]基于上述的活体钙成像及行为监控集成方法，本申请还公开一种终端设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或所述指令被所述处理器执行时实现上述的活体钙成像及行为监控集成方法的步骤。
[0026]基于上述的活体钙成像及行为监控集成方法，本申请还公开一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或所述指令被处理器执行时实现上述的活体钙成像及行为监控集成方法。
[0027]本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：
[0028]在本申请公开的活体钙成像及行为监控集成方法中，首先，获取预设时间段中活体的行为图像和脑部荧光图像；然后，判断行为图像与脑部荧光图像是否同步；最后，在行为图像与脑部荧光图像同步的情况下，储存在预设时间段中的行为图像和脑部荧光图像。上述步骤能够实现在预设时间段中，在行为图像与脑部荧光图像同步的情况下，活体脑部的脑部荧光图像与活体的行为图像是同步匹配的，从而储存在预设时间段中的行为图像和脑部荧光图像，从而满足工作人员对生物的行为与大脑的同步交互的研究。
附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活体钙成像及行为监控集成方法，其特征在于，包括以下步骤：获取预设时间段中活体的行为图像和脑部荧光图像；判断所述行为图像与所述脑部荧光图像是否同步；在所述行为图像与所述脑部荧光图像同步的情况下，储存在所述预设时间段中的所述行为图像和所述脑部荧光图像。2.根据权利要求1所述的活体钙成像及行为监控集成方法，其特征在于，还包括以下步骤：在所述行为图像与所述脑部荧光图像不同步的情况下，校准所述行为图像和所述脑部荧光图像的获取时间；在所述行为图像的获取时间与所述脑部荧光图像的获取时间同步的情况下，储存在所述预设时间段中的所述行为图像和所述脑部荧光图像。3.根据权利要求1所述的活体钙成像及行为监控集成方法，其特征在于，所述获取预设时间段中活体的脑部荧光图像，包括：获取对所述活体的刺激光的实际强度；判断所述实际强度与预设强度是否相同；在所述实际强度与所述预设强度不相同的情况下，控制所述实际强度与所述预设强度相同。4.根据权利要求1所述的活体钙成像及行为监控集成方法，其特征在于，所述获取预设时间段中活体的脑部荧光图像，包括：获取对所述活体拍摄的实际屈光度；判断所述实际屈光度与预设屈光度是否相同；在所述实际屈光度与所述预设屈光度不相同的情况下，控制所述实际屈光度与所述预设屈光度相同。5.一种活体钙成像及行为监控集成系统，权利要求1至4中所述活体钙成像及行为监控集成方法适用于所述活体钙成像及行为监控集成系统，其特征在于，包括行为摄像模组、脑部荧光拍摄模组、第一判断模块和接收模块，所述脑部荧光拍摄模组用于拍摄所述脑部荧光图像，所述行为摄像模组用于拍摄所述行为图像，所述第一判断模块用于判断所述行为图像与所述脑部荧光图像是否同步，所述接收模块用于在所述行为图像与所述脑部荧光图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晋勇，
申请(专利权)人：宁夏祥瑞智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：