行为是机体高级中枢神经的重要功能表现,无论是研究行为结构本身,还是研究行为潜在的神经或遗传机制,对生物进行客观、定量、有效的行为学评价都是十分重要的。为了研究动物行为的定量化表征手段并实现更客观的行为分析,本课题应用了光学运动捕捉系统OptiTrack。本课题将大面积旷场和光学式运动捕捉方法相结合,对基于OptiTrack的大鼠行为高精度定量表征方法和系统进行了研究。第一阶段首先建立基于OptiTrack的高精度定量的大鼠行为学实验系统:基于OptiTrack光学运动捕捉系统,完成针对大鼠的高精度定量的行为表征硬件系统的构建,对场地进行标定并完成精度测试。精度测试表明系统采样速率为240 FPS,空间分辨精度达到亚毫米级别。在构建好的行为学场地中,对正常状态下的大鼠进行旷场实验,追踪大鼠自发活动,获取精确的运动捕捉数据。根据得到的数据进行建模,并开发适用于大鼠行为自动识别的配套软件。第二阶段将第一阶段完成的系统用于疲劳和抑郁的大鼠模型的行为学分析:制作疲劳状态和抑郁症的大鼠模型,使用搭建好的系统对疲劳状态动物模型和抑郁症动物模型进行动物行为检测。得到精确的运动捕捉数据,对比分析不同状态下大鼠的行为指标,实现了对疲劳和抑郁、正常和抑郁的有效区分。本论文构建了大鼠行为高精度定量表征方法,开发了具备高速分析和自动识别行为模式能力的系统,为动物的自由行为研究提供了一种更为客观和全面的分析手段。基于大面积旷场为动物的自发活动提供足够的自由空间,使用光学标记的三维运动捕捉系统,持续、完整的记录大鼠在大场地中的自由行为。通过对行为过程的高精度定量捕捉,实现大鼠多种行为指标的精确测定,并挖掘新颖指标,完成对大鼠行为状态的客观化、定量化、标准化的表征和区分。