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技術文章
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更新時間：2026-02-24
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動物步態分析系統(CatWalk XT)是一種用于定量分析大鼠、小鼠和其他小型哺乳動物步態和運動的系統。
當動物進入玻璃走道后，爪子接觸玻璃時，折射率會發生變化，玻璃底部會發光。高速攝影機捕捉這些發光的爪印。然后，軟件對步態數據進行分類、量化和視覺化。這使您可以進行高質量的步態和運動研究。
在動物步態分析系統中，腳掌實際接觸玻璃的地方腳印被照亮。動物與玻璃板接觸的區域之外的玻璃板內部，綠色LED光線會在玻璃中發生反射。 爪子碰到玻璃的地方，光線在相反的一側折射。 位于玻璃板下方的高速彩色攝像機捕獲了這些照明區域，并將數據發送到運行動物步態分析系統(CatWalk XT)的計算機中。
若您初次接觸CatWalk XT，其參數菜單可能顯得繁雜難懂。由于CatWalk XT能生成大量步態參數，因此務必考慮哪些參數與您的模型相關。
一套可靠的跨模型初始參數集包括跑步速度、站立時間、擺動速度、步幅長度、規律性指數（RI）和ZD接觸面積。在此基礎上，您可以根據需要添加特定模型的測量指標。
在Timotius等人的論文中，您可以了解哪些參數在創傷性腦損傷、中風、坐骨神經損傷、脊髓損傷、帕金森病和共濟失調中持續發生變化。閱讀全文以獲取更多完整信息。
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我們推薦您將檢測設置視為實驗特定的參數，而不是設置好就不用管的一次性設置。首先使用相機增益（camera gain）和強度閾值（intensity threshold）的自動配置，建立一個合理的基線。接下來，在實時觀察爪印輪廓的同時，手動進行微調。
設置這些值時，請使用各處理組體重平均的動物。這樣可以確保爪印具有代表性和可比性。由于檢測性能與體重相關，相同的設置通常可以適應組間差異。
在縱向研究中，如果動物體重顯著增長（例如從100克增長到500克），則應在更高的體重下創建一套新的檢測設置，以保持爪印的準確性。最后，避免比較不同設置或時間點的強度變量。對于強度，應使用動物自身進行比較，例如患側爪與對側爪，以避免混淆結果。
平穩、自發的穿越行為源于低壓力和明確的動機。首先要讓動物習慣輕柔的撫摸和測試環境。當通道對動物不再充滿威脅，而是熟悉時，它們會更容易主動奔跑。
保持動作緩慢，并確保環境可預測。低沉、穩定的背景音可以掩蓋可能干擾奔跑的噪音。
社交激勵非常有效。一旦老鼠知道有出口，將籠友放入目標箱中就能提供強大的、自然的激勵，促使它們無需強迫即可穿越。食物獎勵很少能提高它們在新環境中的表現，反而會分散它們的注意力，因此不建議使用。
避免任何強迫行為。不要推搡、驚嚇動物或發出尖銳的噪音，并給予它們充足的時間自主發起行為。在早期訓練中，等待大約20分鐘是可以接受的。保持通道的遮蔽，并與動物保持視線水平，因為從上方俯視會讓它們感到被威脅，從而阻礙它們的行動。
氣味和污漬會影響動物的行為并降低數據質量，尤其是其他動物的糞便和尿液。每次測試前，請使用酒精溶液或專用玻璃清潔劑清潔走道和側壁，通常用少量醋也可以達到清潔效果。測試開始前，用軟布擦拭干凈所有清潔用品殘留物，因為這些氣味也會影響動物的行為。
清潔后，請確保走道恢復到所需的寬度，因為寬度變化會影響動物的運動。
通常情況下，在測試日之前進行輕柔的照料可以降低動物的應激反應。將動物轉移到玻璃板上時要小心輕柔。保持房間安靜，避免突然的噪音。播放背景音樂有助于保持穩定的移動。
在弱光環境下進行錄制。CatWalk XT在昏暗的環境下性能較好。CatWalk XT不需要任何額外的室內照明即可工作。因此，若需額外照明，請使用低亮度的光供操作員使用。
選擇適合您模型的核心參數集，例如運行速度、站立時間、擺動速度、步幅長度、步態指數和ZD接觸面積等；
自動配置增益和閾值，再以平均體重的動物進行微調。若體重顯著變化，則創建新設置；
避免跨組強度比較，改用同組內強度比較；
馴化動物，使用同籠伙伴；
保持安靜，并在低光條件下記錄；
清掃走道和墻壁。
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