【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及注意力检测，具体而言，涉及一种小鼠自下而上注意力的检测系统与方法。
技术介绍
1、注意力作为一种关键的心理现象，选择性地集中于外部或内部刺激，对于生物体的生存和适应具有重要意义，注意力机制通常被分为自上而下和自下而上两类，自上而下注意力由个体的意图、目标或任务驱动，与主动搜索和目标导向的行为紧密相关，相比之下，自下而上注意力则是由外部环境中的显著刺激自然引发的，通常表现为一种无意识的自动反应，不依赖于个体的意愿。
2、在神经科学和心理学领域，对自上而下的注意力研究已经取得了显著进展，大量研究使用动物模型来探讨这一机制的内在原理，然而，对于自下而上注意力的研究则相对较少，尤其是在建立动物模型以检测这种自动引发的注意力转移方面仍存在诸多挑战。因此我们对此进行改进，提出一种小鼠自下而上注意力的检测系统与方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对目前存在的对于自下而上注意力的研究则相对较少的问题。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了小鼠自下而上注意力的检测系统与方法，以改善上述问题。
3、本申请具体是这样的：
4、一种小鼠自下而上注意力的检测系统，包括：
5、头戴式相机系统，头戴式相机系统用于检测时安装在自由活动的小鼠头部，以实时监测评估注意力转移的相关指标；
6、头戴式陀螺仪，头戴式陀螺仪用于检测小鼠的头部运动，以捕捉其对外部显著刺激的反应；
7、刺激发生系统，刺激发生
8、作为本申请优选的技术方案，还包括数据处理与分析模块，数据处理与分析模块与头戴式相机系统、头戴式陀螺仪以及刺激发生系统连接，用于接收来自头戴式相机系统和头戴式陀螺仪的数据，进行实时或离线分析，以确定小鼠在面对外部显著刺激时的眼动和头部运动特征，以评估其自下而上注意力的反应。
9、作为本申请优选的技术方案，评估注意力转移的相关指标包括小鼠的眼动、瞳孔变化以及头部运动。
10、作为本申请优选的技术方案，感觉刺激包括突然的光线变化、声音刺激以及吹气刺激，以诱发小鼠的自下而上注意力转移反应。
11、作为本申请优选的技术方案，所述头戴式相机系统采用高速摄像机，用于准确捕捉小鼠眼动的微小变化，包括眼球运动的轨迹、速度和加速度。
12、作为本申请优选的技术方案，所述刺激发生系统包括可编程光源、声音发生器以及洗耳球，以模拟显著的感觉刺激。
13、一种小鼠自下而上注意力的检测方法，使用小鼠自下而上注意力的检测系统，包括：使用刺激发生系统向小鼠施加显著的感觉刺激；使用头戴式相机系统和头戴式陀螺仪记录小鼠的眼动和头部运动数据；将记录的数据传输至数据处理与分析模块进行实时或离线分析；根据分析结果，评估小鼠在面对外部显著刺激时的自下而上注意力特征和反应模式。
14、作为本申请优选的技术方案，还包括计算小鼠眼动速度（v_e），计算公式为：v_e=(sqrt((x2-x1)^2+(y2-y1)^2))/δt；
15、其中（x1，y1）和（x2，y2）分别为两个不同时刻小鼠眼球位置的坐标，δt为这两个时刻的时间间隔。
16、作为本申请优选的技术方案，还包括计算小鼠头部转动角速度（ω_h），计算公式为：ω_h=(θ2-θ1)/δt；
17、其中θ1和θ2分别为两个不同时刻小鼠头部的转动角度，δt为这两个时刻的时间间隔。
18、作为本申请优选的技术方案，还包括评估小鼠注意力集中度的步骤，通过计算瞳孔直径变化率（r_p）来实现，计算公式为：r_p=((d2-d1)/d1)×100%，其中d1为初始状态下小鼠的瞳孔直径，d2为受到外部刺激后小鼠的瞳孔直径。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
20、在本申请的方案中：
21、本专利技术提出了针对自下而上注意力的动物模型检测系统，填补了当前该领域缺乏有效检测指标的空白；通过结合头戴式相机系统和头戴式陀螺仪，本专利技术能够精确捕捉小鼠在外界显著刺激下的眼动和头部运动，为自下而上注意力的检测提供了更为准确和可靠的数据支持；本专利技术的提出为神经科学、心理学等相关领域的研究提供了新的途径和工具，有助于推动对自下而上注意力机制的深入研究。
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1.一种小鼠自下而上注意力的检测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种小鼠自下而上注意力的检测系统，其特征在于，还包括数据处理与分析模块，数据处理与分析模块与头戴式相机系统（1）、头戴式陀螺仪（2）以及刺激发生系统连接，用于接收来自头戴式相机系统（1）和头戴式陀螺仪（2）的数据，进行实时或离线分析，以确定小鼠在面对外部显著刺激时的眼动和头部运动特征，以评估其自下而上注意力的反应。
3.根据权利要求1所述的一种小鼠自下而上注意力的检测系统，其特征在于，评估注意力转移的相关指标包括小鼠的眼动、瞳孔变化以及头部运动。
4.根据权利要求1所述的一种小鼠自下而上注意力的检测系统，其特征在于，感觉刺激包括突然的光线变化、声音刺激以及吹气刺激，以诱发小鼠的自下而上注意力转移反应。
5.根据权利要求1所述的一种小鼠自下而上注意力的检测系统，其特征在于，所述头戴式相机系统（1）采用高速摄像机，用于准确捕捉小鼠眼动的微小变化，包括眼球运动的轨迹、速度和加速度。
6.根据权利要求1所述的一种小鼠自下而上注意力的检测系统，其特征
7.一种小鼠自下而上注意力的检测方法，使用权利要求1-6任意一项所述的小鼠自下而上注意力的检测系统，其特征在于，包括：使用刺激发生系统向小鼠施加显著的感觉刺激；使用头戴式相机系统（1）和头戴式陀螺仪（2）记录小鼠的眼动和头部运动数据；将记录的数据传输至数据处理与分析模块进行实时或离线分析；根据分析结果，评估小鼠在面对外部显著刺激时的自下而上注意力特征和反应模式。
8.根据权利要求7所述的一种小鼠自下而上注意力的检测方法，其特征在于，还包括计算小鼠眼动速度（V_e），计算公式为：V_e=(sqrt((x2-x1)^2+(y2-y1)^2))/Δt；
9.根据权利要求7所述的一种小鼠自下而上注意力的检测方法，其特征在于，还包括计算小鼠头部转动角速度（ω_h），计算公式为：ω_h=(θ2-θ1)/Δt；
10.根据权利要求7所述的一种小鼠自下而上注意力的检测方法，其特征在于，还包括评估小鼠注意力集中度的步骤，通过计算瞳孔直径变化率（R_p）来实现，计算公式为：R_p=((D2-D1)/D1)×100%，其中D1为初始状态下小鼠的瞳孔直径，D2为受到外部刺激后小鼠的瞳孔直径。
...【技术特征摘要】
1.一种小鼠自下而上注意力的检测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种小鼠自下而上注意力的检测系统，其特征在于，还包括数据处理与分析模块，数据处理与分析模块与头戴式相机系统（1）、头戴式陀螺仪（2）以及刺激发生系统连接，用于接收来自头戴式相机系统（1）和头戴式陀螺仪（2）的数据，进行实时或离线分析，以确定小鼠在面对外部显著刺激时的眼动和头部运动特征，以评估其自下而上注意力的反应。
3.根据权利要求1所述的一种小鼠自下而上注意力的检测系统，其特征在于，评估注意力转移的相关指标包括小鼠的眼动、瞳孔变化以及头部运动。
4.根据权利要求1所述的一种小鼠自下而上注意力的检测系统，其特征在于，感觉刺激包括突然的光线变化、声音刺激以及吹气刺激，以诱发小鼠的自下而上注意力转移反应。
5.根据权利要求1所述的一种小鼠自下而上注意力的检测系统，其特征在于，所述头戴式相机系统（1）采用高速摄像机，用于准确捕捉小鼠眼动的微小变化，包括眼球运动的轨迹、速度和加速度。
6.根据权利要求1所述的一种小鼠自下而上注意力的检测系统，其特征在于，所述刺激发生系统包括可编程光源、声音发生器以及洗耳球，...
【专利技术属性】
技术研发人员：尤强龙，侯焕丽，林慧平，孙向东，梁秋妮，曾雪君，
申请(专利权)人：广州医科大学，
类型：发明
国别省市：
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