Flir 热像仪助力心理学家使用温度来监测压力

Flir 热像仪正在帮助英国萨塞克斯大学的科学家对类人猿开展突破性的压力研究。这些先进的热像仪能够帮助心理学家观察鼻子温度的变化,这是衡量压力水平的一项新兴指标。该研究有望从多个方面为研究人员提供帮助,包括识别保护区中最适合放归野外的黑猩猩和大猩猩。 

将这些雄心壮志变为现实的关键人物之一,是首席研究员 Gillian Forrester(博士、英国高等教育学院高级会士);她是该校心理学院的进化与发展心理学教授,专长于灵长类研究。

“我的研究关注认知在进化时间尺度上的基础:我们是如何成为今天这样聪明、直立行走、会说话、会使用工具的类人猿的,”她解释道。“作为比较参照,现代类人猿为我们理解人类祖先在前语言阶段的状态提供了宝贵线索。”

Gillian Forrester 与同事们在围场前合影

Gillian Forrester(中)

祖先物种共有的一个因素是压力,尤其是个体生物体对压力的反应方式。 

“当我们感到有压力、不堪重负或恐惧时,我们面部的血流会发生变化。我们的神经系统将面部的血液重新分配到眼睛和耳朵等感觉器官——这是一种生理反应,旨在帮助个体观察和倾听周围的危险。由此产生的一个副作用是,鼻子周围的血液会减少,使其温度降低。我们称之为‘鼻尖温降’,这已成为探索压力反应和恢复过程的一条有趣途径。”

利用 Flir 热像技术的转换能力来评估鼻温下降,使心理学家能够突破当前的科学局限。目前,评估压力时,通常需要让受试者连接心率监测器、血压计或脉搏计,这不仅本身会诱发压力,而且显然不适用于黑猩猩和大猩猩。 

实地研究

研究团队正在与英国的野生动物园以及非洲的黑猩猩和大猩猩救援保护区合作。这些保护区中的大多数个体都曾经历过不同程度的创伤。 

“评估它们的压力水平,可以让我们更好地管理康复过程,识别适合放归野外的候选个体,并锁定那些不适合放归的个体,从而考虑新的干预方式,”她解释道。“举个例子,这甚至可能帮助我们为新来的幼年猿类找到好的养母。” 

这项受到 Flir T1020 非制冷型相机A6301 制冷型相机技术支持的研究,将帮助团队了解鼻温下降的健康/非健康范围。它还有助于团队看到个体在压力事件后恢复的速度,从而了解其韧性和自我调节能力。

研究人员在丛林中用热像仪指向黑猩猩

团队在丛林中的研究设备显示 Flir A6301。

超越可见光

从一开始,Flir 热像仪就被证明是推动这项关键研究的重要技术。萨塞克斯大学团队最初使用的是 Flir T450sc,这是一款便携式、易于使用的红外科研用相机。然而,在 2025 年初,生态学家们转而使用 Flir T1020 (T1K),主要是因为它具备高清质量的热图像,每张图像包含的细节都比以往更丰富。 

该研究结合使用 Flir 的非制冷型 TK1 相机和高灵敏度制冷型 A6301 相机,它们分别适用于不同环境——从野外观察到受控的保护区研究。

“我们将使用两种不同类型的传感器技术——非制冷型和制冷型——来适应特定的数据采集活动,”Forrester 教授透露。“这两种传感器各有优势,但我们将使用 Flir A6301 的高灵敏度制冷型中波红外传感器,以在静态研究中获得更高水平的图像细节。” 

在保护区内,围栏旁边的屏幕将播放能够引发负面(压力)或正面反应的视频。如果某只类人猿自愿走上前观看视频,研究团队就会架设好静态的 Flir A6301 制冷型相机,以研究鼻温下降。 

感兴趣区域

值得注意的是,T1K 和制冷型热像仪使 Forrester 教授及其团队能够在面部创建一个感兴趣区域,用于采集数据。为确保适用性,心理学家要求每个感兴趣区域至少包含 50 个像素,这正是高分辨率的 Flir A6301 至关重要的原因。此外,这些制冷型热像仪具有更高的灵敏度 (3-5 µm),使研究人员能够通过热图像来检测呼吸,从而提供另一个有价值的生物测量指标。 

黑猩猩的热图像

除了使用制冷型热像仪进行静态研究外,塞拉利昂的心理学家还将开展“焦点跟随”研究,观察个体猿类日常在保护区内活动时的行为。 

“在这里,我们将使用非制冷型 Flir T1K 热像仪,因为我们可以随身携带它,到达围栏的不同侧面,攀爬观测平台,”Forrester 教授说。“它拥有高效变焦功能,2026 年,我们前往乌干达与第一批已习惯人类的野生黑猩猩一起工作时,它肯定会派上用场。我们将使用 Flir T1K,在它们的自然栖息地跟踪它们,采集它们的压力水平样本。” 

热生态学套件

为了给这类研究带来更多优势,总部位于英国的 Thermal Vision Ecology(Flir 分销商 Thermal Vision Research 的姊妹公司)最近开始开发其热生态学套件,这是一款专门为新颖压力研究设计的移动热成像系统。该套件配备 Flir 制冷或非制冷型相机,带有多种镜头选项,可连接到置于双三脚架上的大型显示器。

萨塞克斯大学随后根据自身目的改装了热生态学套件,安装了一台 GoPro 相机,用于同步采集 RGB 可见光视频和热视频。通过将整个系统连接到 Flir Research Studio(一款先进且易于使用的热分析软件套件),该团队可以记录和评估数据。 

该套件已成功用于蝙蝠研究,并被正式推荐给 Forrester 教授及其团队用于类人猿研究。该套件不仅让野生动物记录更方便、野外作业更安全,还能缩短调查后的报告生成时间,而且无需连续几个小时举着相机。凭借其背包式设计和即插即用功能,该系统的运输和使用非常方便。

Forrester 教授说:“使用热生态学套件,我们可以替换之前在加蓬进行野外研究时,使用的那套体积更大、灵活性更低的设备。“我们在套件上加装了 GoPro 相机,因为除了热图像之外,我们还需要同步的自然光 RGB 视频,这样才能分辨不同的个体。无论使用的是 Flir 制冷型相机还是非制冷型相机,我们都会将 GoPro 安装在顶部,以获得相同的视角并提供同步数据。”

至于下一个挑战,萨塞克斯大学的生态研究团队希望再次与 Flir 专家合作,开发用于数据采样的特定软件工具。心理学家们正在不断探索生物决定因素在压力监测中的作用,这项活动将为他们带来更多益处。

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