重磅发布 ｜ BehaviorAtlas EyeTracking：自由移动小动物的眼动记录与分析系统
研发背景
眼睛是“心灵”的窗户，通过观察人或动物的眼部细微的变化，往往能够反映其情绪、觉醒状态、认知能力、注意力状态等诸多信息。因此，在脑科学研究、心理学、精神科等领域里，监测眼睛信息的变化（即眼动追踪）是一种重要且常规测量手段。
眼动追踪可精确表征认知过程和情绪状态。眼球追踪即获取眼球特征变化和运动信息的技术。一方面，眼球由 3 对神经 12 对肌肉控制，相比于全身运动灵敏高速，指标精细丰富，现已有一百多个眼动指标；另一方面，眼球部分表现，如眼震、瞳孔扩缩和早期眼动受固有的神经环路调节，较少受到意识的干预，因此更为稳定可靠。除了视觉和前庭科学外，在神经心理研究中视觉信息加工、阅读、动机与态度等等方向应用广泛，并作为一些认知和精神异常状态，如阿兹海默、自闭症、精神分裂症、情感障碍等疾病的生理指标。
在人或者体型较大的动物上，许多商用及定制化的眼动追踪仪可以很方便的与其他神经活动记录或调控技术结合，帮助人们解析大脑认知功能的神经机制。而在小鼠等小动物上，受动物体型的限制，多数眼动记录只能在头部固定的动物上进行。但头部固定往往也意味着约束了小鼠的活动，使其不能够自由的进行探索，从而会从一定程度上影响了瞳孔的信息，如：
✨小鼠若未充分适应头部固定的环境，会产生紧张的情绪，从而影响了瞳孔的变化；
✨小鼠在自由探索的过程中眼睛会不断的从四周收集信息，瞳孔的位置变化信息会更加的丰富真实。
基于此，一湾生命科技创造性的推出了 BehaviorAtlas EyeTracking (BA-EyeTracking) 自由移动小动物的眼动记录与分析系统，能够在小动物自由移动的情况下对其瞳孔进行记录与分析。
BA-EyeTracking 是一套用于自由移动小动物的眼动记录与分析系统，能够对小动物的瞳孔进行数据采集、数据分析、数据导出和可视化预览。该系统包含硬件和软件两部分。
硬件部分
图1 BA-EyeTracking 核心硬件示意图
BA-EyeTracking 硬件的核心是一个超微型的眼动追踪传感器 （Eye tracking unit, ETU），该传感器重仅 1g，且自带红外光源，可以在光线较暗的情况下，稳定的拍摄到动物的眼部细节视频。该传感器可以佩戴在小鼠等小动物的头部，在记录眼动信息的同时，不影响动物的自由活动。
图2 BA-EyeTracking 硬件及配件实物图
核心亮点
1、轻量级传感器：超微型的眼动追踪传感器，重仅 1g，几乎不影响小动物的自由移动行为；
2、可拆卸式设计：靠埋植在小动物颅骨上，仅重 0.1g 的定制 ETU 连接器，即可轻松实现 ETU 的安装与拆卸。只需在实验时安装 ETU，实验结束后拆掉 ETU，即可实现 ETU 的重复使用，也能避免动物在笼养中对 ETU 的破坏；
3、多设备联用：通过通用的 TTL 接口，实现输入输出的同步。可与光遗传、电生理、光纤成像等多模态神经记录与调控技术联用。
图3 BA-EyeTracking 的可拆卸式设计
软件部分
软件中内置数据处理与可视化模块，整个流程实现了自动化处理，仅需简单操作即可实现数据的分析，导出以及可视化。该系统能够为多种神经科学的研究提供眼动方面的精准分析。
图4 BA-EyeTracking 软件特性汇总
核心亮点
01
稳定、多功能的数据采集
1、可实现眼动及行为数据同步双摄像头采集；
2、自动化的视频录制过程，仅需设置好参数后即可轻松实现视频的录制；
3、录制的眼动视频清晰，无丢帧；
4、可自由选择视频录制的分辨率，时间，框选录制视频的位置及大小；
5、能够实现精准的事件同步，方便与其他神经活动记录或调控设备进行同步的事件打标。
图5 BA-EyeTracking 眼动及行为数据同步双摄像头采集
02
精准可靠的眼动追踪效果
1、内置 AI 瞳孔检测算法，可在各种光照及对比下精准识别瞳孔；
2、可提取多种眼动指标，例如瞳孔位置、瞳孔直径、瞳孔面积、眼跳速度等；
3、可实现批量化处理，一次性导入多个样本数据，自动处理完后保存结果。
视频1 眼动分析展示
03
丰富的眼动数据可视化
1、支持多种符合论文标准的可视化图表的生成，包括眼动轨迹图、瞳孔位置热图、事件相关瞳孔变化图、瞳孔对比统计图等，并能够以 jpg 或 pdf 格式进行输出；
2、支持人为或根据打标信息选取时间窗，并对时间窗内的数据进行特定分析；
3、支持以 csv 或 txt 格式对原始数据，分析数据，刺激事件时间戳等信息进行导出。
图6 眼动可视化界面
如果你对 BA-EyeTracking 感兴趣，不妨联系我们了解更多，并有机会获得试用名额（扫描下方二维码填写问卷即可）！
BehaviorAtlas 软件体系
BehaviorAtlas 系列软件是由深圳市一湾生命科技公司开发的一套功能强大、操作简便的行为分析软件系统。系统通过对动物行为数据的获取和分析，使用户更好地理解和研究动物的行为特征。BehaviorAtlas 系列软具有多样化的行为分析功能和高效的数据处理能力，还可以根据研究人员的需求进行定制化开发，具体产品及主要用途如下：
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