验证
App 算出的数值和真实值有多接近？要回答这个问题，需要每一帧的真实情况都确切已知的视频。本页报告每种视频范式的这类测试，并说明它能证明什么、不能证明什么。
测试视频
十段视频由程序生成。每段都是一只俯视的小鼠（身体、头和一条细尾巴），按照脚本在场地中走动、探索、休息、僵直和躲藏。因为每一帧都是按脚本画出来的，所以每一帧小鼠的真实位置和状态都确切已知。
| 视频 | 实验范式 | 时长 | 场地 |
|---|---|---|---|
| 01 | 旷场 | 180 s | 40 × 40 cm 正方形 |
| 02 | 高架十字迷宫 | 160 s | 臂 30 × 5 cm |
| 03 | 明暗箱 | 150 s | 60 × 30 cm，暗箱占 1/3 且有盖 |
| 04 | 位置偏好，三箱 | 150 s | 90 × 30 cm |
| 05 | 新物体识别（测试） | 180 s | 40 × 40 cm |
| 06 | 水迷宫，习得试次 | 34 s | 直径 100 cm 水池 |
| 07 | 水迷宫，探索测试 | 60 s | 直径 100 cm 水池 |
| 08 | Barnes 迷宫 | 30 s | 直径 92 cm，20 个洞 |
| 09 | 恐惧条件化，线索测试（CS 在 120 s 和 210 s） | 270 s | 30 × 25 cm |
| 10 | Y 迷宫 | 83 s | 臂 35 × 10 cm |
所有视频都是 1280 × 720、30 fps、H.264，与 iPhone 录制的格式相同。
- 真实值：真实位置是所画小鼠像素的中心，换算为厘米。真实指标由一个独立的 Python 程序根据这些位置和脚本中的状态计算，使用本手册中的定义和相同的 10 Hz 时间点。
- App 值：用 App 自己的 Swift 追踪和指标代码（1.3 版）处理这些视频，场地校准完全准确。解码方式模拟 iPhone：10 Hz，帧宽 192 像素，背景取 21 帧。
位置精度
| 视频 | 位置误差中位数 | |
|---|---|---|
| 旷场 | 0.17 cm | |
| 十字迷宫 | 0.48 cm | 触发了背景修补（场地的 5.2 %） |
| 明暗箱 | 0.15 cm | 仅统计可见样本 |
| 位置偏好 | 0.22 cm | |
| 新物体识别 | 0.19 cm | |
| 水迷宫，习得 | 0.47 cm | |
| 水迷宫，探索测试 | 0.34 cm | |
| Barnes 迷宫 | 0.47 cm | 第 95 百分位为 2.0 cm |
| 恐惧条件化 | 0.26 cm | |
| Y 迷宫 | 0.32 cm |
小鼠身体长约 8–10 cm，所以误差只是身长的百分之几。
指标：真实值 vs App
旷场
| 指标 | 真实值 | App |
|---|---|---|
| 总距离 (m) | 13.62 | 13.89 |
| 中央区时间 (s) | 80.5 | 80.3 |
| 中央区时间 (%) | 44.7 | 44.6 |
| 进入中央区次数 | 20 | 20 |
| 进入中央区潜伏期 (s) | 19.3 | 19.3 |
| 不动时间 (s) | 20.0 | 20.0 |
| 运动时间 (%) | 88.0 | 88.2 |
高架十字迷宫
| 指标 | 真实值 | App |
|---|---|---|
| 开放臂时间 (s) | 27.8 | 27.8 |
| 闭合臂时间 (s) | 127.6 | 127.6 |
| 中央区时间 (s) | 4.6 | 4.6 |
| 开放臂时间 (%) | 17.9 | 17.9 |
| 开放臂进入次数 | 2 | 2 |
| 闭合臂进入次数 | 3 | 3 |
| 开放臂进入次数 (%) | 40.0 | 40.0 |
| 进入开放臂潜伏期 (s) | 2.3 | 2.3 |
| 总距离 (m) | 3.59 | 4.85 |
| 进臂序列 | ON CE CW OS CE | ON CE CW OS CE |
明暗箱
| 指标 | 真实值 | App |
|---|---|---|
| 明箱时间 (s) | 85.0 | 85.0 |
| 暗箱时间 (s) | 65.0 | 65.0 |
| 明箱时间 (%) | 56.7 | 56.7 |
| 穿箱次数 | 4 | 4 |
| 进入暗箱潜伏期 (s) | 29.4 | 29.4 |
| 可见样本 (%) | 56.7 | 56.7 |
条件性位置偏好（三箱）
| 指标 | 真实值 | App |
|---|---|---|
| 配对侧箱时间 (s) | 88.4 | 88.4 |
| 非配对侧箱时间 (s) | 31.8 | 31.9 |
| 中间箱时间 (s) | 29.8 | 29.7 |
| 偏好分数 (s) | 56.6 | 56.5 |
| 配对侧偏好 (%) | 73.5 | 73.5 |
| 配对箱进入次数 | 2 | 2 |
新物体识别
| 指标 | 真实值 | App |
|---|---|---|
| 新物体探索时间 (s) | 27.8 | 27.4 |
| 熟悉物体探索时间 (s) | 11.5 | 11.3 |
| 总探索时间 (s) | 39.3 | 38.7 |
| 辨别指数 | 0.415 | 0.416 |
| 识别指数 (%) | 70.7 | 70.8 |
| 新物体探索次数 | 3 | 3 |
| 熟悉物体探索次数 | 2 | 2 |
Morris 水迷宫，习得试次
| 指标 | 真实值 | App |
|---|---|---|
| 路径长度 (m) | 2.40 | 2.43 |
| 目标象限时间 (%) | 25.4 | 24.9 |
| 对侧象限时间 (%) | 26.8 | 26.8 |
| 贴壁区时间 (%) | 42.9 | 42.9 |
| 到平台的平均距离 (cm) | 44.4 | 44.4 |
| 逃避潜伏期 (s) | 20.5 | 20.5 |
| 游泳速度 (cm/s) | 11.7 | 11.9 |
| 穿越平台次数 | 1 | 1 |
| 到达平台区潜伏期 (s) | 20.5 | 20.5 |
Morris 水迷宫，探索测试
| 指标 | 真实值 | App |
|---|---|---|
| 路径长度 (m) | 10.42 | 10.60 |
| 目标象限时间 (%) | 30.7 | 30.7 |
| 对侧象限时间 (%) | 21.5 | 21.5 |
| 贴壁区时间 (%) | 0.7 | 0.7 |
| 到平台的平均距离 (cm) | 33.4 | 33.5 |
| 穿越平台次数 | 8 | 8 |
| 到达平台区潜伏期 (s) | 3.4 | 3.4 |
Barnes 迷宫
| 指标 | 真实值 | App |
|---|---|---|
| 初次潜伏期 (s) | 18.1 | 18.0 |
| 初次错误数 | 3 | 3 |
| 总错误数 | 3 | 3 |
| 逃避潜伏期 (s) | 22.1 | 22.1 |
| 搜索策略 | 顺序 | 顺序 |
| 访问洞序列 | -3 -2 -1 T | -3 -2 -1 T |
恐惧条件化，线索测试
| 指标 | 真实值 | App |
|---|---|---|
| 僵直（全程） (%) | 35.2 | 35.0 |
| 基线僵直 (%) | 10.0 | 9.9 |
| CS 期僵直 (%) | 83.3 | 83.0 |
| CS 后 / 试次间隔僵直 (%) | 36.7 | 36.3 |
| 僵直次数 | 6 | 6 |
| 平均僵直时长 (s) | 15.8 | 15.7 |
Y 迷宫
| 指标 | 真实值 | App |
|---|---|---|
| 进臂次数 | 11 | 11 |
| 交替次数 | 6 | 6 |
| 自发交替率 (%) | 66.7 | 66.7 |
| 进臂序列 | ABCACBABCBA | ABCACBABCBA |
| 总距离 (m) | 5.81 | 5.91 |
这些数字说明了什么
- 计数和序列在所有视频中完全一致，包括中央区、各臂和各箱室的进入次数、穿箱次数、平台穿越次数、Barnes 错误数、访问洞序列和搜索策略、Y 迷宫进臂序列，以及僵直片段数。
- 时间和潜伏期相差不超过 0.6 s，大多在 0.2 s 以内。百分比相差不超过 0.5 个百分点。辨别指数为 0.416，真实值为 0.415。
- 僵直：CS 期僵直 83.0 %，真实值 83.3 %；平均僵直时长相差不到 0.1 s。
- 距离在占满画面的场地中略微偏高（+1 % 到 +2 %），因为残余的追踪抖动会叠加到真实路径上。
- 十字迷宫的距离是例外：偏高 35 %。 迷宫只占画面宽度的约 55 %，分析分辨率下约 1.5 像素/cm。小鼠原地嗅探时身体轮廓的微小变化会让质心移动一两个像素，160 s 累积下来就很可观。同一段视频的时间和进臂次数完全准确。十字迷宫的距离只适合在相同拍摄条件下做组间比较，或者把迷宫拍得更满画面。
这项测试不能说明什么
合成视频比真实视频干净：光照均匀，没有反光、垫料和阴影，地面颜色一致。它验证的是追踪流程、校准几何和每个指标定义都按设计工作，不能代替在你自己的装置上做检查。在依赖新装置之前，尤其是僵直阈值、物体半径和洞区半径，请人工给自己的 3–5 段视频打分，与 App 对照。
另一个局限在于定义本身：App 用的是身体中心，而人工给物体探索和探洞打分时看的是鼻尖。默认的 8 cm 半径是为了在小鼠上弥合这个差异而选的，但这两种打分测量的东西仍略有不同。