视觉信息导向的空间记忆行为训练系统

技术领域

本发明涉及动物空间记忆行为训练装置，具体涉及一种视觉信息导向的空间记忆行为训练系统。

背景技术

空间认知能力在人类日常生活中发挥着重要的作用，如寻找路线、定位地点及目标、使用地图导航等，是在环境中独立活动的必要条件。很多精神疾病都伴随着空间认知能力的下降，比如精神分裂症、阿尔兹海默征和帕金森综合征等。因此基于啮齿动物研究空间导向功能的基础研究十分重要。啮齿动物的空间记忆功能是其重要认知功能之一，且能被科学定量测量，因此通常被作为基础研究的切入点。目前此类研究主要利用根据神经科学和心理学理论范式设计的硬件装置，并且利用小鼠具有转基因品系繁多、光遗传和电生理技术成熟、空间位置感觉为其优势感觉且可依赖视觉提示进行空间定位等优势，使用小鼠作为模式动物进行训练和实验，并在最后对训练采集的数据进行事后分析处理。目前，此类训练研究实验所用的装置主要有两类，基于动物视觉依赖导向范式或基于动物空间依赖导向范式相应设计的训练装置或系统。所谓视觉依赖导向范式，是指动物在训练过程中仅需依赖视觉信息（无需记住空间信息）以完成空间方向选择的训练模式；空间依赖导向范式，是指动物在训练过程中强调空间信息在空间导向中的作用，需要动物依赖空间信息（记住最近一次选择的方向）进行方向选择的训练模式。

目前常见的动物空间记忆行为训练装置要么是基于单一的视觉依赖导向范式相应设计，要么是基于单一的空间依赖导向范式相应设计（如公布号为CN111685049A的中国专利文献所公开的训练装置），其普遍存在的问题是：其一，需要采用2套装置分别对动物进行视觉依赖范式和空间依赖范式的空间记忆行为训练，增加设备成本，实验操作麻烦，且不利于对动物视觉信息导向的空间记忆神经机制的进一步研究；其二，现有的训练装置由于结构所限，实验过程中人为干扰因素较多，并且一般需要动物原路返回至起点，给小鼠增加了过多的额外干扰信息，从而影响训练的成功率和训练效率。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种视觉信息导向的空间记忆行为训练系统，该系统使用时一套系统能够满足对同一类动物进行视觉依赖范式和空间依赖范式训练需要，能在动物空间导向中有效分离空间信息和视觉信息的作用，且能最大限度地降低人为干扰因素，动物在实险中不能原路返回避免动物往返活动带来的过多额外干扰信息，从而能够提高训练的成功率和训练效率。

本发明的技术方案是：本发明的视觉信息导向的空间记忆行为训练系统，包括迷宫和动物行为分析装置，上述动物行为分析装置包括用于主控和数据分析的控制器，设于上述迷宫上用于视频监测并与控制器电连接的工业相机，设于上述迷宫上用于放发奖励食物且分别与控制器电连接的第一、第二和第三给食器，其结构特点是：上述迷宫包括由底板、显示器和3块边框板构成的底部及四周封闭而上端开口的方形箱体，在上述方形箱体内呈镜像设置的2个凸台，由上述2个凸台与方形箱体构成的起始臂、第一和第二决策臂、第一和第二返回臂，与控制器电连接可升降地设于底板上且使用时可控制相应臂通断的起始臂自动门、第一和第二决策臂自动门、第一和第二返回臂自动门；起始臂与第一决策臂和第二决策臂连通交汇的区域构成使用时实验动物的决策区；第一决策臂与第一返回臂连通交汇的区域以及第二决策臂与第二返回臂连通交汇的区域分别构成一个使用时实验动物的奖赏区；迷宫内由起始臂自动门与第一和第二返回臂自动门包围而成的区域构成使用时实验动物的起点区。

进一步的方案是：上述起始臂为设有作为视觉提示信息的固定图案的臂；第一和第二决策臂为使用时能够呈现相互不同的图案且呈现的图案均不同于起始臂图案的臂。

进一步的方案是：上述迷宫的底板和3块边框板均为长方形的板体件，3块边框板在底板的前端、左端和右端各固定设置1块并向上突出，其中位于左右两侧的2块边框板的后部设有左右向贯通的给食器安装开口，显示器固定设于底板的后端上方，显示器的左右两端各与1块边框板的后端相接，从而由底板、3块边框板和显示器构成上述迷宫的方形箱体；上述工业相机固定设于显示器的中部上方且工业相机具有的镜头朝向上述起始臂，上述第一给食器和第二给食器分别固定设于左右两侧的边框板上，且通过边框板的给食器安装开口相应与1个上述的奖赏区相通。

进一步的方案是：上述凸台为由外侧板、内侧板、左右两端分别与上述外侧板和内侧板的前端固定连接的前板、左右两端分别与上述外侧板和内侧板的后端固定连接的后衬板、左右两端分别与上述外侧板和内侧板的后端固定连接且下端与上述后衬板的上端固定连接的平面镜以及与外侧板、内侧板、前板和平面镜各自的上端固定连接顶板包围而成的中空结构件；凸台由其底端与底板的上端面固定连接；且内侧板以与底板垂直且与左右侧的边框板平行的方式设置；后衬板和平面镜均以与显示器平行相对的方式设置。

进一步的方案是：上述凸台的外侧板和前板均以各自的外端面与迷宫的底板的上端面之间的夹角为105度角的方式倾斜设置，上述2个凸台中的1个凸台的内侧板的前部设有左右向贯通的给食器安装开口，相应地该凸台的顶板上设有可开合的补料门；上述第三给食器固定设于该凸台内且通过其内侧板的食器安装开口与上述的起点区相通。

进一步的方案是：上述凸台的外侧板和前板均为外端面呈黑色的亚克力板；凸台的内侧板为外端面上设有图案的亚克力板；凸台的后衬板为外端面呈白色的亚克力板；上述迷宫的底板为上端面呈白色的亚克力板，3块边框板均为内端面呈黑色的亚克力板。

进一步的方案是：上述2个凸台在底板上相对于底板左右向的中轴线所在的平面分左右呈镜像设置；上述起始臂由2个凸台的内侧板的外端面以及位于2块内侧板之间的底板11的上端面构成；第一决策臂由位于左侧的凸台的后衬板和平面镜与显示器的前端面以及位于后衬板和显示器之间的迷宫的底板的上端面构成；第二决策臂由位于右侧的凸台的后衬板和平面镜与显示器的前端面以及位于右侧的凸台的后衬板和显示器之间的迷宫的底板的上端面构成；第一返回臂由位于左侧的凸台的外侧板和前板的外端面与位于左侧和前侧的边框板的内端面以及底板的上端面构成；第二返回臂由位于右侧的凸台的外侧板和前板的外端面与位于右侧和前侧的边框板的内端面以及底板的上端面构成。

进一步的方案是：上述迷宫的底板的长宽尺寸为78cm×52cm，边框板的高度尺寸为20cm；凸台的后衬板的高度为3cm；上述起始臂、第一和第二决策臂、第一和第二返回臂各自的底部宽度均为6cm。

进一步的方案是：上述迷宫的各自动门的最大上升高度为15cm，起始臂自动门在起始臂内以位于第三给食器的后端且与位于前侧的边框板间的距离为16cm的方式设置；第一决策臂自动门和第二决策臂自动门相应与位于左右两侧的边框板间的距离为20cm；第一返回臂自动门和第二返回臂自动门分别与起始臂的左右向中心线间的距离为7cm。

进一步的方案还有：上述的视觉信息导向的空间记忆行为训练系统还包括支架，上述支架包括4根底梁、4根竖梁和4个万向轮；上述4根底梁固定连接构成一个方形框架结构，4根竖梁在上述方形框架结构的四个角部垂直向上各固定设置1根；4根竖梁的上端分别与上述迷宫的4个角部的下端固定连接；4个万向轮在方形框架结构的四个角部的下方各设置1个。

本发明具有积极的效果：（1）本发明的视觉信息导向的空间记忆行为训练系统，其通过包括迷宫在内的整体结构创新设计，同一套系统能够满足视觉信息导向和空间信息导向两种范式的实验需要，相对于现有技术需要2套装置，设备成本降低，实验操作方便，且同一套装置进行两种范式训练实验，有利于对比分析研究两种信息对动物在空间认知中的作用。（2）本发明的视觉信息导向的空间记忆行为训练系统，其通过迷宫的呈“日”字形的通道及配套的5扇自动门的位置设计，实验时动物不能原路返回，从而有效避免给动物增加过多的额外干扰信息，大幅减少人为干扰因素，能最大程度分离空间信息，提高训练的成功率和训练效率。（3）本发明的视觉信息导向的空间记忆行为训练系统，其通过3个给食器在迷宫上的布置安排，在使用时通过给食器对动物训练时正确试验和错误实验自动施行的奖励与否及奖励食物数量的差异，能够最大程度地提升动物的学习速度，加快实验进程。（4）本发明的视觉信息导向的空间记忆行为训练系统，其迷宫通过包括显示器与2块平面镜的配合布置等创新的结构设计，使用时起始臂、第一和第二决策臂呈现不同的视觉提示，且第一和第二决策臂的视觉提示能随机变化，从而使得本系统能够一套系统用于对同一动物进行视觉依赖导向范式和空间依赖导向范式的实验，解决了现有技术中需要两套不同装置的问题。（5）本发明的视觉信息导向的空间记忆行为训练系统，其迷宫的2个凸台的前端面及外端面采用倾斜的结构设计，便于使用时对实验动物的摄像监控及避免凸台的转角干扰动物的自由活动，有利于后期结合电生理和光遗传等手段进一步研究动物行为学神经机制。（6）本发明的视觉信息导向的空间记忆行为训练系统，其迷宫下方设有与迷宫固定连接的可旋转的支架从而使得迷宫和支架整体可旋转，一方面可方便使用时的实验操作，另一方面便于对实验动物在空间认知中对自我参考系和异我参考系编码（例如，实验动物对某个位置的编码是绝对的还是相对的）的研究。

附图说明

图1为本发明的一种较佳实施例的立体结构示意图；

图2为本发明去掉控制器后示意性的俯视图；

图3为本发明去掉控制器、显示器和工业相机后示意性的后视图；

图4为本发明电气结构示意框图；

图5为本发明在使用时采用的对动物进行视觉依赖范式训练的示意图；

图6为本发明在使用时采用的对动物进行空间依赖范式训练的示意图。

上述附图中的附图标记如下：

迷宫1，底板11，边框板12，显示器13，凸台14，外侧板14-1，内侧板14-2，前板14-3，后衬板14-4，平面镜14-5，顶板14-6，补料门14-6-1，拉手14-6-2，自动门组15，起始臂自动门15-1，第一决策臂自动门15-2，第二决策臂自动门15-3，第一返回臂自动门15-4，第二返回臂自动门15-5；

起始臂1a，第一决策臂1b，第二决策臂1c，第一返回臂1d，第二返回臂1e；

支架2，底梁21，竖梁22，加强梁23，万向轮24；

动物行为分析装置3，第一给食器31，第二给食器32，第三给食器33，奖励食物3a，工业相机34，控制器35；

小鼠4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

（实施例1）

见图1至图4，本实施例的视觉信息导向的空间记忆行为训练系统，其主要由迷宫1、支架2和动物行为分析装置3组成。

见图1至图3，迷宫1主要由底板11、3块边框板12、1台显示器13、2个凸台14和自动门组15构成。自动门组15包括起始臂自动门15-1、第一决策臂自动门15-2、第二决策臂自动门15-3、第一返回臂自动门15-4和第二返回臂自动门15-5共5扇自动门。

底板11和边框板12均为长方形的板体件，3块边框板12在底板11的前端、左端和右端各固定设置1块并向上突出，其中位于左右两侧的2块边框板12的后部设有左右向贯通的给食器安装开口；显示器13固定设于底板11的后端上方，显示器13的左右两端各与1块边框板12的后端相接，且显示器13具有的平面显示屏朝向前方，从而由底板11、3块边框板12和1台显示器13构成一个底部和四周封闭而上端开口的方形箱体结构件。作为优选方式，底板11为上端面呈白色板体件，边框板12为安装时处于内侧的内端面呈黑色的板体件。作为优选方式，底板11的长宽尺寸为78cm×52cm，边框板12的高度（也即长方形的宽度）尺寸为20cm。作为优选方式，底板11和边框板12的材质为具有较好的化学稳定性和耐候性的亚克力板。显示器13优选采用福建捷联电子有限公司Q34P2型号的显示器。显示器13用于实验时显示可变换的视觉信息，如横向黑白条纹和/或纵向黑白条纹。

凸台14为由外侧板14-1、内侧板14-2、前板14-3、后衬板14-4、平面镜14-5和顶板14-6包围而成的中空结构件，凸台14由其底端与底板11的上端面固定连接。具体地，外侧板14-1和内侧板14-2各自前端与前板14-3的外侧端和内侧端对应固定连接，外侧板14-1和内侧板14-2各自后端下部与后衬板14-4的外侧端和内侧端对应固定连接，外侧板14-1和内侧板14-2各自后端中部及上部与平面镜14-5的外侧端和内侧端对应固定连接，平面镜14-5的下端与后衬板14-4的上端固定连接，外侧板14-1、内侧板14-2、前板14-3以及平面镜14-5各自的上端与顶板14-6的左端、右端、前端和后端对应固定连接；外侧板14-1、内侧板14-2、前板14-3以及后衬板14-4各自的下端与底板11固定连接，且内侧板14-2以与底板11垂直且与左右侧的边框板12平行的方式设置；后衬板14-4和平面镜14-5均以与显示器13的平面显示屏平行相对的方式设置。内侧板14-2、外侧板14-1和前板14-3均为外端面上设有图案的板体件，本实施例中，内侧板14-2优选采用外端面上设有斜向平行黑白条纹图案的亚克力板；外侧板14-1和前板14-3优选采用外端面设为黑色的亚克力板；后衬板14-4优选采用外端面设为白色的亚克力板，后衬板14-4设置的高度优选为3cm的高度。平面镜14-5使用时用于反射显示器13显示的视觉信息，后衬板14-4设置的目的在于使用时减少平面镜14-5反射动物（如小鼠）的镜像成像；避免对实验动物产生多余的干扰视觉信息，影响实验动物的判断决策从而影响实验效果。

作为优选方式，外侧板14-1和前板14-3均以各自的外端面与底板11上端面之间的夹角为105度角倾斜设置，以方便使用时对实验动物的摄像监控及避免凸台14的转角干扰动物的自由活动，有利于后期结合电生理和光遗传等手段进一步研究动物行为学神经机制。

2个凸台14的结构基本相同，不同之处在于，其中1个凸台14的内侧板14-2的前部设有左右向贯通的给食器安装开口，相应地为安装给食器和使用时添补食料方便，其顶板14-6上设有可开合的补料门14-6-1，补料门14-6-1上设有拉手14-6-2。

2个凸台14在底板11上相对于底板11左右向的中轴线所在的平面呈镜像设置，2个凸台14的内侧板14-2的外端面与底板11的上端面之间构成一个通道，称为起始臂1a；位于左右两侧的凸台14各自的后端面（后衬板14-4和其上的平面镜14-5）与显示器13的前端面以及底板11的上端面之间各构成一个通道，分别称为第一决策臂1b和第二决策臂1c；位于左右两侧的凸台14各自的外侧板14-1和前板14-3的外端面与边框板12的内端面以及底板11的上端面之间各构成一个通道，分别称为第一返回臂1d和第二返回臂1e；作为优选方式，各通道也即各臂的底部宽度相同，均为6cm。

起始臂1a、第一决策臂1b、第二决策臂1c、第一返回臂1d以及第二返回臂1e在迷宫内整体构成日字形状。

起始臂1a与第一决策臂1b和第二决策臂1c连通交汇的区域为实验时动物的决策区；第一决策臂1b与第一返回臂1d连通交汇的区域以及第二决策臂1c与第二返回臂1e连通交汇的区域为实验时对动物的奖赏区；第一返回臂1d和第二返回臂1e的终点即为起始臂1a的起点。迷宫1通过此种路径联通的结构设计，能够有效降低实验时对动物的人为干扰，大幅减少试验过程中动物习得额外的空间信息，有利于对空间导向行为的研究。

自动门组15的5扇自动门均为市购的升降式自动门，其中起始臂自动门15-1、第一返回臂自动门15-4和第二返回臂自动门15-5为白色自动门；第一决策臂自动门15-2和第二决策臂自动门15-3为透明自动门。5扇自动门均可升降地设于底板11上，起始臂自动门15-1、第一决策臂自动门15-2、第二决策臂自动门15-3、第一返回臂自动门15-4和第二返回臂自动门15-5分别对应设置在起始臂1a、第一决策臂1b、第二决策臂1c、第一返回臂1d和第二返回臂1e内，且起始臂自动门15-1在起始臂1a内设于凸台14的内侧板14-2的给食器安装开口的后方，第一返回臂自动门15-4和第二返回臂自动门15-5分别在第一返回臂1d和第二返回臂1e内以靠近起始臂1a的方式设置。作为优选方式，起始臂自动门15-1与位于前侧的边框板12间的距离为16cm；第一决策臂自动门15-2和第二决策臂自动门15-3与位于左右两侧的边框板12间（也即给2个给食点）的距离为20cm；第一返回臂自动门15-4和第二返回臂自动门15-5分别与起始臂1a的左右向中心线间的距离为7cm；各自动门最大上升高度为15cm。自动门组15的5扇自动门如此设置，可使得实验时能够减少动物往返活动且规范动物的活动路径，便于训练动物习得视觉依赖导向范式或空间依赖导向范式相应的行为范式，且当实验动物为小鼠时能够有效避免自动门夹住小鼠尾巴的情况发生。

使用时，迷宫1内由起始臂自动门15-1、第一返回臂自动门15-4和第二返回臂自动门15-5包围而成的区域构成使用时实验动物的起点区。

支架2整体作为优选方式设置。支架2主要由4根底梁21和4根竖梁22组成；4根底梁21固定连接构成一个方形框架结构，4根竖梁22在4根底梁21构成的方形框架结构的四个角部垂直向上各固定设置1根；4根竖梁22的上端分别与迷宫1的4个角部的下端固定连接。作为优选方式，在迷宫1的下端与底梁21之间还设有2根以上的加强梁23，以增加支架2的强度；在方形框架结构的四个角部的下方各设有1个万向轮24，从而使得支架2及其所支撑的迷宫1整体可旋转，从而方便使用时的实验操作，以及便于对实验动物在空间认知中对自我参考系和异我参考系编码的研究（例如，实验动物对某个位置的编码是绝对的还是相对的）。

见图1至图3并参见图4，动物行为分析装置3为市购件，优选采用上海梵碧智能科技有限公司的Tracking Master V3.0动物行为学视频分析系统。动物行为分析装置3用于实验时对迷宫1的自动门组15的各自动门的启闭实验控制，向迷宫1的显示器13发送设定的视觉信息，获取并保存实验过程中动物在迷宫1内活动的监测数据，对动物在实验中行为正确时给予食物奖赏激励，以及对保存的实验监测数据进行事后分析。

动物行为分析装置3包括第一给食器31、第二给食器32、第三给食器32、工业相机34和控制器35，各给食器、工业相机34以及迷宫1的自动门组15的各自动门均与控制器35电连接。

第一给食器31和第二给食器32分别固定设于迷宫1的左右两侧的边框板12上，且通过边框板12的给食器安装开口分别与第一决策臂1b和第二决策臂1c相通；第三给食器32设于1个凸台14内且通过凸台14的内侧板14-2的给食器安装开口与起始臂1a的起点处相通；各给食器能够根据动物是否有探鼻行为相应自动做出是否发放奖励食物的动作。工业相机34固定设于显示器13的中部上方且工业相机34具有的镜头朝向起始臂1a，工业相机34用于实验时拍摄动物的运行轨迹并发送给控制器35。控制器35用于系统的主控和事后数据分析，控制器35包括工业视觉电脑以及64通道TTL输入输出模块。

动物行为分析装置3的各相关构件的工作原理及电连接关系均为现有技术，不作详述。

为侧重研究视觉信息对空间认知的影响，本实施例的迷宫1的起始臂1a、第一决策臂1b和第二决策臂1c分别呈现3种不同的视觉信息，其不同与现有的T迷宫的起始臂和2个决策臂均采用相同的视觉刺激的设计；同时，为减少现有的T迷宫在实验时存在的人员干扰以及动物原路返回至起点造成的额外空间信息干扰，本实施例的迷宫1通过结构设计，动物在经起始臂到达决策臂终点区域后，不能原路返回至起点，而只能自主通过第一返回臂1d或第二返回臂1e返回到起点。

本实施例的视觉信息导向的空间记忆行为训练系统，其在实验中的使用方法，以被训练的动物为小鼠为例进行说明。

采用本实施例的视觉信息导向的空间记忆行为训练系统训练小鼠视觉信息导向的空间记忆行为范式，包括视觉依赖导向范式和空间依赖导向范式；其中视觉依赖导向范式强调视觉信息在空间导向中的作用，需要动物依赖视觉信息（记住相同的视觉刺激）进行方向选择；空间依赖导向范式强调空间信息在空间导向中的作用，需要动物依赖空间信息（记住最近一次选择的方向）进行方向选择。

参见图5，视觉依赖导向范式在迷宫1中的实现形式简述如下：

迷宫1的起始臂1a设有斜线黑白条纹图案视觉提示；通过显示器13显示输出及2个凸台14的平面镜14-5反射，第一决策臂1b和第二决策臂1c随机提供水平黑白条纹或垂直黑白条纹的不同视觉信息，小鼠4在每次试验中需要记住并依赖相同的视觉信息进行路径选择决策。以实验时需要小鼠4按照水平黑白条纹选择路径为例，参见图5，设第一次实验时第一决策臂1b提供水平黑白条纹，第二决策臂1c提供垂直黑白条纹，若小鼠4选择第一决策臂1b方向则为正确，可获得第一给食器31发放的奖励食物3a，否则为方向选择错误，无奖励；小鼠4选择正确的第一决策臂1b后再通过第一返回臂1d返回至起点为正确，可获得第三给食器33发放的奖励食物3a，否则无奖励；第一次实验结束后延迟10秒再进行第二次实验时，第一决策臂1b和第二决策臂1c再次随机提供水平黑白条纹或垂直黑白条纹，例如第一决策臂1b提供垂直黑白条纹，第二决策臂1c提供水平黑白条纹，若小鼠4选择第二决策臂1c方向则为正确，可获得第二给食器32发放的奖励食物3a，否则为方向选择错误，无奖励；小鼠4选择正确的第二决策臂1c后再通过第二返回臂1e返回至起点为正确，可获得第三给食器33发放的奖励食物3a，否则无奖励；若小鼠4在某次实验中方向选择正确，后续实验中连续出现相同视觉刺激的试验次数不超过3次；若小鼠4在某次实验中方向选择错误，则下次试验中2个决策臂呈现的视觉信息保持不变，直至小鼠4选择正确为止；如此重复。可见，在此模式下，小鼠4仅需要依赖视觉信息完成空间方向选择，而无需记住空间信息进行方向选择。

参见图6，空间依赖导向范式在迷宫1中的实现形式简述如下：

与前述视觉依赖范式不同，空间依赖导向范式每次实验中，第一决策臂1b和第二决策臂1c提供的水平黑白条纹或垂直黑白条纹的视觉信息均保持不变，小鼠4在每次试验中需记住最近一次选择的空间信息，若选择正确则可获得奖励食物3a，否则无奖励。例如，小鼠4在某次试验中选择了第一决策臂1b，则下一次小鼠4需选择和上次方向相反的决策臂即选择第二决策臂1c才能获得奖励食物3a，若小鼠4方向选择错误则不能获得奖励食物3a，继续下次实验直至小鼠4正确地选择第二决策臂1c为止。小鼠4在某次试验中正确选择了第一决策臂1b或第二决策臂1c后，相应从第一返回臂1d或第二返回臂1e返回到起点时也会获得奖励食物3a，否则，无法获得奖励。可见，在此模式下，小鼠4仅需要依赖空间信息完成空间方向选择，而无需记住视觉信息进行方向选择。

采用本实施例的视觉信息导向的空间记忆行为训练系统训练小鼠习得前述两种空间记忆行为的训练方法步骤简述如下：

步骤一，实验前小鼠及奖励食物的准备；

步骤二，小鼠适应性训练：让小鼠适应训练系统（包括自动门组15各自动门的开关）和实验人员，以避免出现应激状态；在不改变视觉刺激的前提下，训练小鼠学会从起点经起始臂——决策臂——返回臂的路径返回至起点区，并学会在从各给食器获得糖水奖励；小鼠适应性训练合格后，则择一进入由步骤三开始的空间依赖导向范式训练或者由步骤五开始的视觉依赖导向范式训练；

步骤三，小鼠空间依赖导向范式预训练：在保持迷宫1提供的视觉信息不变的前提下，给食奖励结合自动门启闭约束配合，训练小鼠交替选择第一决策臂1b和第二决策臂1c并不断重复，使得小鼠学会时刻记得上一次训练选择的方向，并在下一次训练中选择相反的方向，也即让小鼠学会交替选择左右方向；

步骤四，小鼠空间依赖导向范式正式训练：在保持迷宫1提供的视觉信息不变的前提下，不依赖第一决策臂自动门15-2和第二决策臂自动门15-3的配合约束，训练小鼠学会自主交替选择第一决策臂1b和第二决策臂1c，也即让小鼠学会交替选择左右方向路径；

步骤五，小鼠视觉依赖导向范式预训练：迷宫1的第一决策臂1b和第二决策臂1c提供的视觉信息在每次训练中随机变化，小鼠需要在各次训练中依赖第一决策臂自动门15-2和第二决策臂自动门15-3的配合约束，学会按照设定的视觉提示（如水平黑白条纹或者垂直黑白条纹）进行方向选择，而无需考虑空间信息；

步骤六，小鼠视觉依赖导向范式正式训练：迷宫1的第一决策臂1b和第二决策臂1c提供的视觉信息在每次训练中随机变化，小鼠需要在各次训练中不依赖第一决策臂自动门15-2和第二决策臂自动门15-3的配合约束，学会自主按照设定的视觉提示（如水平黑白条纹或者垂直黑白条纹）进行方向选择，而无需考虑空间信息；

步骤七，正式训练实验数据对比分析：依托控制器35，对保存的步骤四和步骤六的正式训练数据，进行对比分析。

由前述可知，本实施例的视觉信息导向的空间记忆行为训练系统，其通过整体结构的创新设计，同一套系统能够满足视觉信息导向和空间信息导向两种范式的实验需要，便于对比分析研究两种信息对动物在空间认知中的作用，系统在使用时，能够最大程度地减少人为干扰因素对实验的影响，高效稳定地获取训练行为数据，在使用时通过给食器对小鼠训练时选择正确试验和选择错误时自动施行的奖励与否及奖励食物数量的差异，能够最大程度地提升小鼠的学习速度，加快实验进程。

显然，本实施例的视觉信息导向的空间记忆行为训练系统，其迷宫1的优选尺寸可根据实验所选动物的大小相应确定。

以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。