味覺，視覺，嗅覺，聽覺，觸覺是動(dòng)物所能接受的所有外部刺激，大腦就是依靠這五種感官的輸入來認(rèn)知、學(xué)習(xí)與記憶整個(gè)外部世界的。 虛擬實(shí)境(Virtual Reality System)是通過電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維的虛擬空間，并提供五官刺激:如視覺、聽覺、觸覺、嗅覺與聽覺等感官的模擬，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（大小鼠）進(jìn)入到這個(gè)虛擬的環(huán)境中，如同在真實(shí)的空間中活動(dòng)。虛擬實(shí)境平臺為研究動(dòng)物的學(xué)習(xí)、記憶、認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)提供了一個(gè)優(yōu)越實(shí)驗(yàn)設(shè)備，科研人員可以通過完全可控的實(shí)驗(yàn)環(huán)境來研究動(dòng)物如何處理復(fù)雜信息，從而使動(dòng)物簡單或者復(fù)雜的行為活動(dòng)得到更深層次的研究。

      Jet ball是一種新型的的虛擬現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)，用于大小鼠的行為學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究。它基于一個(gè)氣流懸浮球，固定的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可以通過這個(gè)懸浮球在虛擬空間中運(yùn)動(dòng)。虛擬現(xiàn)實(shí)提供了一個(gè)完全可控的試驗(yàn)環(huán)境，可用于導(dǎo)航，認(rèn)知，學(xué)習(xí)和記憶的研究。

 硬件部分：

1.TFT環(huán)繞監(jiān)視系統(tǒng)：虛擬現(xiàn)實(shí)場景通過TFT環(huán)繞監(jiān)視系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。TFT環(huán)繞監(jiān)視系統(tǒng)由6個(gè)19寸的顯示器以270度的科學(xué)精算角度（無盲點(diǎn)）圍成八角形，同時(shí)，顯示器的高分辨率（1280（x3）x 1024pixels），對比度（2000：1）以及反饋時(shí)間（20ms），這些都使得實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在虛擬世界中處于真實(shí)的環(huán)境。

2. 氣流懸浮球系統(tǒng)：氣流懸浮球系統(tǒng)包括一個(gè)鋁制球架，球架底部備有壓縮氣體供氣裝置，通過供氣使得聚苯乙烯球懸浮。

可選擇兩種規(guī)格：

球體直徑20cm用于小鼠研究；

球體直徑30cm用于幼年大鼠研究；

3. X/Y運(yùn)動(dòng)感應(yīng)裝置：X/Y運(yùn)動(dòng)感應(yīng)裝置探測用于懸浮球的二維坐標(biāo)，并協(xié)調(diào)懸浮球與虛擬世界的真實(shí)性。

4.觸覺刺激系統(tǒng)：當(dāng)實(shí)驗(yàn)大\小鼠在虛擬迷宮中遇到虛擬屏障時(shí)，觸覺刺激裝置會(huì)吹出氣體刺激大\小鼠胡須，模擬真實(shí)環(huán)境中的碰觸墻壁的效果，給予實(shí)驗(yàn)動(dòng)物真實(shí)的觸覺迷宮環(huán)境。 觸覺刺激裝置左右各一個(gè)，位置可調(diào)節(jié)。

5. 味覺刺激系統(tǒng)：味覺刺激系統(tǒng)由一套液體舔舐傳感裝置和一個(gè)蠕動(dòng)泵組成,通過球架上的可伸縮裝置進(jìn)行控制,從而可對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行味覺刺激或者獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制的設(shè)定。

6.頭部固定裝置：頭部固定裝置用于固定在懸浮球上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，固定器重量僅為2g，方便實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。固定器的支架可方便靈活的調(diào)節(jié)角度和位置。固定器的孔可定制。

7.懲罰機(jī)制系統(tǒng)：可伸縮裝置通過控制迎面的air puff 可作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的一個(gè)懲罰機(jī)制。 

8. 獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制系統(tǒng)：可伸縮裝置通過控液體舔舐傳感裝置可以在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。

9.挫折感機(jī)制系統(tǒng)：可人為的通過剎車裝置讓運(yùn)動(dòng)中的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物無法繼續(xù)行走，產(chǎn)生挫折感。

軟件部分：

1.PhenoSoft Control：通過圖形界面控制所有硬件組件系統(tǒng)

2.PhenoSoft VR：構(gòu)建各種實(shí)驗(yàn)所需的場景迷宮，包括大小，地標(biāo)，顏色以及紋理；

3.PhenoSoft Schedule：流程圖和狀態(tài)圖編寫實(shí)驗(yàn)計(jì)劃；
       

? 軟件功能：

? 迷宮模版：走廊，T-Maze，Y-Maze，Plus-Maze，Radial-Arm-Maze，Open-Field

? 將虛擬現(xiàn)實(shí)與獎(jiǎng)勵(lì)懲罰機(jī)制，挫折感，聲音刺激，嗅覺刺激，胡須刺激相結(jié)合

? 軟件自帶虛擬墻壁，地板，天空；可通過上傳jpg，png圖形文件作為地標(biāo)

? 軟件在無動(dòng)物的情況下可直接運(yùn)行虛擬迷宮進(jìn)行測試

? 可設(shè)置和隱藏地標(biāo)

? 可構(gòu)建無止境的迷宮

? 可將虛擬迷宮與動(dòng)物的真實(shí)運(yùn)動(dòng)分開。例如：虛擬迷宮移動(dòng)1米而實(shí)驗(yàn)動(dòng)物實(shí)際運(yùn)動(dòng)了2米

 膜片鉗記錄需要超高穩(wěn)定性的系統(tǒng)支持，保證在體膜片鉗在記錄的過程中電極沒有發(fā)生移動(dòng)或者折斷，保證記錄的穩(wěn)定性。Jet Ball這套系統(tǒng)中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的頭顱是被固定在頂板上，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在跑動(dòng)的過程中不會(huì)影響正在記錄中的電極，提供了在體膜片鉗技術(shù)所需要的穩(wěn)定性要求。同時(shí)可以將電極垂直地安裝在微操上并放置在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的身后，避免實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的視野被遮擋。在自由活動(dòng)的動(dòng)物腦中進(jìn)行膜片鉗技術(shù)，是一種新興的電生理研究技術(shù)，運(yùn)用這種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)觀察和記錄動(dòng)物在運(yùn)動(dòng)過程中，單個(gè)神經(jīng)元膜電位的變化，對神經(jīng)元信號的生理學(xué)意義的研究有著重大技術(shù)突破。