專(zhuān)利名稱(chēng)：鼠的空間記憶保持模型及智能化行為檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有關(guān)研究建立動(dòng)物學(xué)習(xí)和記憶行為訓(xùn)練方法的模型及其檢測(cè)系統(tǒng)，特別是一種鼠的空間記憶保持模型及智能化行為檢測(cè)系統(tǒng)。它可應(yīng)用于神經(jīng)生理學(xué)、神經(jīng)藥理學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)和心理學(xué)等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，動(dòng)物行為實(shí)驗(yàn)是研究腦高級(jí)功能及其他神經(jīng)科學(xué)的不可缺少的重要手段，尤其在神經(jīng)生理學(xué)、神經(jīng)藥理學(xué)等行為醫(yī)學(xué)研究方面具有更重要地位。其中迷宮實(shí)驗(yàn)是行為實(shí)驗(yàn)的經(jīng)典項(xiàng)目，是研究大鼠(或小鼠)學(xué)習(xí)記憶功能最常用的實(shí)驗(yàn)之一，也是認(rèn)知藥物篩選常用的動(dòng)物模型。迷宮裝置的種類(lèi)較多，但都包含三個(gè)基本組成部分訓(xùn)練區(qū)——放置動(dòng)物；目的區(qū)——系安全區(qū)或食物放置區(qū)；通道——有長(zhǎng)有短，有一個(gè)以上通道交叉口，供動(dòng)物選擇到達(dá)目的區(qū)的正確行動(dòng)方向。
現(xiàn)有Y型迷宮，即為三等分輻射式迷宮，由三個(gè)支臂和一個(gè)連接區(qū)組成，三臂相互夾角為120°，每臂底部鋪以細(xì)銅棒。銅棒可與刺激電源相通。各臂未端裝有信號(hào)燈，信號(hào)燈開(kāi)啟指示該臂為安全區(qū)，即該臂底部不通電。安全區(qū)的方位可隨機(jī)變換，當(dāng)某臂為安全區(qū)時(shí)，另兩臂和連接區(qū)均帶電，可訓(xùn)練動(dòng)物學(xué)會(huì)主動(dòng)逃避反應(yīng)，逃向安全區(qū)。在實(shí)驗(yàn)中，如動(dòng)物在信號(hào)燈亮后或遭受到電擊后直接逃避至安全區(qū)者為正確反應(yīng)，反之為錯(cuò)誤反應(yīng)。一般將動(dòng)物經(jīng)訓(xùn)練而達(dá)到學(xué)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)定為連續(xù)10次測(cè)試中有9次正確者。記錄每一動(dòng)物迷路分辨學(xué)習(xí)達(dá)到學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)所需的訓(xùn)練數(shù)，以此作為評(píng)價(jià)動(dòng)物學(xué)習(xí)能力好壞的客觀(guān)指標(biāo)。
現(xiàn)有水迷宮，則是一個(gè)在其通道中注入一定深度水的迷宮。內(nèi)部通道形狀多為T(mén)形、F形或II形，其中有一個(gè)或多個(gè)盲端而出口端只有一個(gè)。將動(dòng)物放在訓(xùn)練區(qū)內(nèi)，訓(xùn)練它學(xué)習(xí)選擇出口、順利游至目的區(qū)的能力。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐漸增加盲端個(gè)數(shù)，觀(guān)察、記錄動(dòng)物進(jìn)入盲端次數(shù)(即錯(cuò)誤次數(shù))及游泳所用的時(shí)間，以評(píng)價(jià)其學(xué)習(xí)成績(jī)、記憶獲得和長(zhǎng)時(shí)間記憶功能。
實(shí)際應(yīng)用表明，目前的迷宮實(shí)驗(yàn)，特別是Y型迷宮受其結(jié)構(gòu)限制無(wú)法形成封閉的循環(huán)回路，水迷宮只能強(qiáng)迫動(dòng)物游泳，不能自主運(yùn)動(dòng)。因此，訓(xùn)練時(shí)無(wú)論是過(guò)程控制，還是數(shù)據(jù)采集、處理，都是由實(shí)驗(yàn)者手動(dòng)操作，人工操作比較煩瑣，人工記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)主觀(guān)因素較多，既費(fèi)人力，同時(shí)主觀(guān)誤差也大，影響其準(zhǔn)確性。
在專(zhuān)利號(hào)為97245361.X的“電驅(qū)動(dòng)、電刺激自動(dòng)計(jì)數(shù)鼠迷宮”中，本發(fā)明人曾公開(kāi)了一種設(shè)置三個(gè)刺激區(qū)(即訓(xùn)練區(qū))、一個(gè)安全區(qū)和一個(gè)隔離區(qū)(設(shè)有將鼠返回訓(xùn)練區(qū)的電動(dòng)輸送帶)的長(zhǎng)條形多通道迷宮。它是針對(duì)實(shí)驗(yàn)鼠對(duì)多通道迷宮學(xué)習(xí)、條件反射等生理指標(biāo)記憶情況設(shè)計(jì)的，根據(jù)自動(dòng)實(shí)驗(yàn)記錄的實(shí)驗(yàn)鼠用藥后通過(guò)迷宮失敗的次數(shù)，可判定藥效及性能指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該裝置的迷宮形狀存在必須通過(guò)輸送帶將鼠由隔離區(qū)送回訓(xùn)練區(qū)、通道門(mén)的結(jié)構(gòu)單一、不能按照實(shí)驗(yàn)要求調(diào)整等缺陷，還是無(wú)法適應(yīng)鼠的自然生活習(xí)性的需要。
依據(jù)建立動(dòng)物學(xué)習(xí)和記憶行為訓(xùn)練方法的模型的實(shí)際需要，現(xiàn)有的模型存在明顯的局限性即人為因素較多，技術(shù)操作煩瑣，準(zhǔn)確性較差；作為行為數(shù)據(jù)采集裝置的迷宮，形狀、分區(qū)及洞(通道)的空間結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)鼠的自然生活習(xí)性，應(yīng)用較局限(如只適合大鼠)；現(xiàn)有數(shù)據(jù)處理控制單元較單一，檢測(cè)結(jié)果處理時(shí)，需將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Foxpro數(shù)據(jù)庫(kù)文件才可以利用；以及缺少電、聲音(噪音)和光等條件刺激的綜合影響因素。由此可見(jiàn)，進(jìn)一步發(fā)展與鼠的生活習(xí)性貼近，建立較復(fù)雜的動(dòng)物學(xué)習(xí)和記憶行為訓(xùn)練方法的模型、但易于對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)的系統(tǒng)，仍是當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鼠的空間記憶保持模型及智能化行為檢測(cè)系統(tǒng)，模型設(shè)計(jì)合理，調(diào)整方便，行為刺激作用溫和，模擬環(huán)境更符合動(dòng)物正常生理行為學(xué)活動(dòng)的實(shí)際，可檢測(cè)動(dòng)物的空間參考記憶和空間工作記憶保持能力，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和處理準(zhǔn)確，容易實(shí)現(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化、科學(xué)化管理，適應(yīng)范圍廣，更適用于建立復(fù)雜的認(rèn)知記憶模型，以滿(mǎn)足更深入的學(xué)習(xí)記憶行為分析的需要。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該鼠的空間記憶保持模型包括帶有訓(xùn)練區(qū)、目的區(qū)及其連接通道的迷宮，其技術(shù)要點(diǎn)是所述迷宮采用多通道閉合回路的圓形暗箱式迷宮，在其帶有上蓋和柵欄底的箱體內(nèi)，通過(guò)箱體內(nèi)壁與中間立柱的滑槽按徑向設(shè)置插裝式分區(qū)隔板，將箱體內(nèi)腔分隔成至少三個(gè)測(cè)試區(qū)，其中一個(gè)為目的區(qū)，其余為數(shù)據(jù)采集區(qū)，每個(gè)隔板底部等間距分布外觀(guān)相同的帶有可調(diào)式單向門(mén)的洞形通道，每個(gè)洞形通道門(mén)側(cè)置有兩組紅外發(fā)射、接收光電元件，被隔離的各區(qū)內(nèi)分別設(shè)置可控?zé)艄庹彰?，各區(qū)的柵欄底分別設(shè)置隨機(jī)控制的產(chǎn)生不同梯度電壓帶的電擊導(dǎo)體，在箱體中間立柱上部控制箱內(nèi)設(shè)置視頻跟蹤頭。
所述插裝式分區(qū)隔板的上端面內(nèi)低外高，低端插裝在中間立柱外周的豎向滑槽內(nèi)，高端插裝在箱體內(nèi)壁的與中間立柱滑槽相對(duì)應(yīng)的滑槽內(nèi)。
所述鼠的空間記憶保持模型的智能化行為檢測(cè)系統(tǒng)，包括行為數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)處理控制單元、PCI數(shù)據(jù)總線(xiàn)和微機(jī)控制系統(tǒng)，其技術(shù)要點(diǎn)是所述行為數(shù)據(jù)采集裝置采用上述圓形暗箱式迷宮作為鼠的空間記憶保持模型，讓實(shí)驗(yàn)鼠在所述迷宮的箱體內(nèi)，進(jìn)行指定路徑通過(guò)訓(xùn)練、多路徑選擇訓(xùn)練、通道識(shí)別實(shí)驗(yàn)和空間識(shí)別實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行假隨機(jī)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)所述徑向設(shè)置的插裝式分區(qū)隔板底部的帶有可調(diào)式單向門(mén)的洞形通道，沿指定的逆時(shí)針或順時(shí)針路徑通過(guò)訓(xùn)練區(qū)、目的區(qū)所形成的閉合回路，依次完成循環(huán)訓(xùn)練，其間利用所述分別設(shè)置在被隔離的各區(qū)內(nèi)的可控?zé)艄庹彰鱽?lái)適應(yīng)鼠的趨暗習(xí)性，使其在箱體內(nèi)進(jìn)行自主運(yùn)動(dòng)，利用所述分別設(shè)置在各區(qū)柵欄底分別設(shè)置的電擊導(dǎo)體產(chǎn)生的不同梯度電壓帶，以電擊刺激進(jìn)行驅(qū)動(dòng)來(lái)隨機(jī)控制鼠的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，再結(jié)合檢測(cè)系統(tǒng)中集成在數(shù)據(jù)采集卡上的設(shè)置在所述每個(gè)洞形通道門(mén)側(cè)置的兩組紅外發(fā)射、接收光電元件、各區(qū)內(nèi)的可控?zé)艄庹彰骱驮O(shè)置在所述立柱上部控制箱內(nèi)的強(qiáng)光發(fā)生裝置、噪音發(fā)生裝置和視頻跟蹤頭的控制元件所組成的各數(shù)據(jù)處理控制單元，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，將分別采集到的實(shí)驗(yàn)鼠適應(yīng)活動(dòng)時(shí)的路徑、適應(yīng)路徑所需的次數(shù)、各次的時(shí)間、成功前出現(xiàn)錯(cuò)誤的位置、次數(shù)和電擊的次數(shù)、成功時(shí)所用的時(shí)間和嘗試錯(cuò)誤次數(shù)，以及電擊后24h的步入潛伏期STL和尋找到V區(qū)的時(shí)間TL諸數(shù)據(jù)，所形成的通道門(mén)的電壓信號(hào)、控制電擊刺激信號(hào)，經(jīng)過(guò)由CMOS集成元件組成的邏輯電路取得所需的信號(hào)，連同顯示器觀(guān)察到的視頻跟蹤頭采集的圖像，通過(guò)PCI數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳輸?shù)轿C(jī)控制系統(tǒng)中的Access數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用SAS統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行處理，隨時(shí)控制和全程監(jiān)測(cè)鼠的空間記憶保持活動(dòng)行為。
由于本發(fā)明鼠的空間記憶保持模型采用圓形暗箱式迷宮作為行為數(shù)據(jù)采集裝置，以指定的順時(shí)針或逆時(shí)針路徑的閉合回路，利用可控?zé)艄庹彰鬟m應(yīng)鼠的趨暗習(xí)性，使其在箱體內(nèi)進(jìn)行自主運(yùn)動(dòng)，結(jié)合各區(qū)柵欄底分別設(shè)置的電擊導(dǎo)體產(chǎn)生的不同梯度電壓帶，以電擊刺激進(jìn)行驅(qū)動(dòng)來(lái)隨機(jī)控制鼠的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，所以實(shí)驗(yàn)鼠的訓(xùn)練模擬環(huán)境更符合動(dòng)物正常生理行為學(xué)活動(dòng)的實(shí)際，對(duì)禁食及非禁食鼠都適用，也將極大地克服現(xiàn)有長(zhǎng)條形多通道迷宮存在必須通過(guò)輸送帶將鼠由隔離區(qū)送回訓(xùn)練區(qū)、通道空間結(jié)構(gòu)單一等缺陷。其次，與現(xiàn)有水迷宮的強(qiáng)迫動(dòng)物游泳的訓(xùn)練不同，本發(fā)明采用鼠自然活動(dòng)模式的自主運(yùn)動(dòng)和梯度電壓被動(dòng)驅(qū)動(dòng)相結(jié)合，作用溫和，防止受試鼠接受單一電刺激后遠(yuǎn)離指定通道，避免模型動(dòng)物在數(shù)據(jù)采集裝置各區(qū)停留時(shí)間不一致，使時(shí)間類(lèi)數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。再有，選用可靠的兩組紅外發(fā)射、接收光電元件安置在迷宮的各通道門(mén)側(cè)，能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地檢測(cè)動(dòng)物在迷宮中的行蹤。在圓形迷宮每個(gè)訓(xùn)練區(qū)內(nèi)，設(shè)計(jì)有多個(gè)外觀(guān)相同的通道供動(dòng)物選擇，每個(gè)通道各有兩對(duì)紅外光電元件，利用延遲消除原“訓(xùn)練系統(tǒng)”在鼠嘗試進(jìn)洞而又快速退出所造成的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。另外，帶有可調(diào)式單向門(mén)的洞形通道根據(jù)實(shí)驗(yàn)鼠的大小調(diào)節(jié)，解決了應(yīng)用局限的問(wèn)題，尤其是可消除由于實(shí)驗(yàn)鼠月齡不同而體積大小不一致，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的干擾?？紤]到實(shí)驗(yàn)要求和難易度不同，迷宮箱體內(nèi)按徑向設(shè)置插裝式分區(qū)隔板，將箱體內(nèi)腔分隔成多個(gè)訓(xùn)練區(qū)，因此，可根據(jù)需要來(lái)增減訓(xùn)練區(qū)數(shù)目。
本發(fā)明鼠的空間記憶保持模型的智能化行為檢測(cè)系統(tǒng)中，除建立上述獨(dú)特的訓(xùn)練模型及與之相適應(yīng)的訓(xùn)練策略外，還采用流行的Visual Studio程序設(shè)計(jì)組件和Access數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接取代現(xiàn)有技術(shù)中的采用的C語(yǔ)言和Foxpro數(shù)據(jù)庫(kù)文件，組成智能化行為檢測(cè)系統(tǒng)。使設(shè)置在每個(gè)洞形通道門(mén)側(cè)置的兩組紅外發(fā)射、接收光電元件、各區(qū)內(nèi)的可控?zé)艄庹彰骱驮O(shè)置在立柱上部控制箱內(nèi)的視頻跟蹤頭的控制元件所組成的各數(shù)據(jù)處理控制單元，都集中在數(shù)據(jù)采集卡上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，分別采集和處理相應(yīng)的信號(hào)，可以直接通過(guò)PCI數(shù)據(jù)總線(xiàn)插入到微機(jī)控制系統(tǒng)，利用視頻跟蹤頭觀(guān)察檢測(cè)范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)鼠動(dòng)態(tài)，將多項(xiàng)任務(wù)同時(shí)操作，記錄、分析同步進(jìn)行，操作更簡(jiǎn)便，界面會(huì)更友好，獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)會(huì)更準(zhǔn)確。而且檢測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多路徑自動(dòng)設(shè)置及光、電刺激，因此，可適用于復(fù)雜的認(rèn)知記憶模型的建立。本發(fā)明盡量減少人工痕跡和人為干擾，提供給鼠足夠的活動(dòng)空間，建立一套新的鼠智能化行為檢測(cè)系統(tǒng)。
該系統(tǒng)的建立可用于(1)用于研究動(dòng)物空間定向及認(rèn)知能力，如中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元退行性改變的阿爾采默氏疾病(AD or presenile dementia)、帕金森病(parkinson’s disease)、癲癇(epilepsy)等鼠動(dòng)物模型的建立。(2)檢測(cè)神經(jīng)藥物或其它因素對(duì)動(dòng)物學(xué)習(xí)、記憶和空間認(rèn)知能力的影響，篩選促智藥物。(3)可用于聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)特殊學(xué)習(xí)記憶模型的建立。(4)本系統(tǒng)路徑復(fù)雜、可變，可提供篩選神經(jīng)系統(tǒng)基因功能的行為學(xué)檢測(cè)平臺(tái)，如α-CaMK II(α-Calcium-CalmodulinKinase II)、Fyn和N-CAM(neural-cell adhesion molecules)等基因突變的空間學(xué)習(xí)記憶障礙小鼠、基因敲出(gene knock-out)、各種基因病的病因?qū)W及治療學(xué)建立鼠的模型所需要。旨在從一個(gè)側(cè)面研究神經(jīng)系統(tǒng)的最復(fù)雜的高級(jí)功能，如學(xué)習(xí)、記憶等，從而為診斷和防治神經(jīng)系統(tǒng)疾病，乃至改善神經(jīng)系統(tǒng)遺傳素質(zhì)，發(fā)展計(jì)算和智能技術(shù)提供新構(gòu)思和新概念。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。


圖1是本發(fā)明的一種行為數(shù)據(jù)采集裝置迷宮的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1沿A-A線(xiàn)的剖視圖。
圖3是本發(fā)明行為檢測(cè)系統(tǒng)的一種采集門(mén)控電壓信號(hào)的原理示意圖。
圖4是本發(fā)明行為檢測(cè)系統(tǒng)的一種采集控制電擊刺激信號(hào)的原理示意圖。
圖中各序號(hào)說(shuō)明1箱體、2鉸鏈、3單向門(mén)、4立柱、5洞形通道、6柵欄、7光電元件、8滑槽、9隔板、10控制箱、11滑槽、12上蓋。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1-4詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)鼠的空間記憶保持模型采用帶有訓(xùn)練區(qū)、目的區(qū)及其連接通道的迷宮。該迷宮采用多通道閉合回路的圓形暗箱式迷宮(如圖1-2所示)，在其帶有上蓋12和柵欄底6的箱體1內(nèi)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，通過(guò)箱體1內(nèi)壁與中間立柱4的滑槽8、11按徑向設(shè)置插裝式分區(qū)隔板9，將箱體1內(nèi)腔分隔成至少三個(gè)測(cè)試區(qū)，其中一個(gè)為目的區(qū)，其余為數(shù)據(jù)采集區(qū)。本實(shí)施例采用五個(gè)測(cè)試區(qū)，即一個(gè)目的區(qū)，四個(gè)數(shù)據(jù)采集區(qū)。在所設(shè)的五個(gè)測(cè)試區(qū)中，I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)為實(shí)驗(yàn)鼠通行路徑信號(hào)采集區(qū)，IV區(qū)為返回信號(hào)采集區(qū)，V區(qū)為誘餌區(qū)和進(jìn)入I區(qū)數(shù)據(jù)采集區(qū)的目的區(qū)。每個(gè)隔板9底部等間距分布外觀(guān)相同的帶有可調(diào)式單向門(mén)3的洞形通道5，根據(jù)實(shí)驗(yàn)鼠規(guī)格大、小在不同規(guī)格的插裝式分區(qū)隔板9底部設(shè)置相應(yīng)的大、小洞形通道5，以消除由于實(shí)驗(yàn)鼠月齡不同而體積大小不一致，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的干擾，擴(kuò)大訓(xùn)練模型的應(yīng)用范圍。每個(gè)洞形通道5門(mén)側(cè)置有兩組紅外發(fā)射、接收光電元件7。其中單向門(mén)3采用鉸鏈2連接的活動(dòng)門(mén)結(jié)構(gòu)，也可采用其它連接結(jié)構(gòu)形式，單向門(mén)3的形狀、大小應(yīng)根據(jù)洞形通道5的規(guī)格要求確定。本實(shí)施例根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要在每個(gè)控制區(qū)設(shè)置四個(gè)洞形通道5，每個(gè)控制區(qū)的綠色通道(實(shí)驗(yàn)鼠通過(guò)路徑所選擇的指定通道)有4種變化，實(shí)驗(yàn)鼠由I區(qū)到IV區(qū)的綠色通道可有多種變化，以實(shí)現(xiàn)到達(dá)不同區(qū)域通道靈活多變的需要。本實(shí)施例返回區(qū)的洞形通道5根據(jù)實(shí)際需要選擇，只開(kāi)通兩個(gè)通道。被隔離的各區(qū)內(nèi)分別設(shè)置可控?zé)艄庹彰?，針?duì)鼠的自然活動(dòng)模式趨暗習(xí)性控制光照，僅實(shí)驗(yàn)鼠所在區(qū)有光照(25W)，各區(qū)的柵欄底6分別設(shè)置隨機(jī)控制的產(chǎn)生不同梯度電壓帶的電擊導(dǎo)體(圖中未示出)。為便于梯度電壓帶的控制，I～I(xiàn)V區(qū)都分別設(shè)置為45V、40V、35V三個(gè)梯度電壓帶。每區(qū)的綠色通道隨機(jī)變換，非綠色通道則可給予電(50～60V)刺激，以動(dòng)物產(chǎn)生逃避行為為準(zhǔn)。在箱體1中間立柱4上部控制箱10內(nèi)設(shè)置視頻跟蹤頭(圖中未示出)。為更好地發(fā)揮視頻跟蹤頭的作用，將插裝式分區(qū)隔板9的上端面設(shè)計(jì)成內(nèi)低外高的形式，低端插裝在中間立柱4外周的豎向滑槽11內(nèi)，高端插裝在箱體1內(nèi)壁的與中間立柱滑槽11相對(duì)應(yīng)的滑槽8內(nèi)。
將上述設(shè)計(jì)獨(dú)特的空間記憶保持模型作為鼠的行為學(xué)檢測(cè)平臺(tái)，建立一套新的動(dòng)物智能化行為檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括行為數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)處理控制單元、PCI數(shù)據(jù)總線(xiàn)和微機(jī)控制系統(tǒng)。其中行為數(shù)據(jù)采集裝置采用上述圓形暗箱式迷宮作為鼠的空間記憶保持模型。進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，讓實(shí)驗(yàn)鼠在該迷宮的箱體1內(nèi)，通過(guò)按徑向設(shè)置的插裝式分區(qū)隔板9底部的帶有可調(diào)式單向門(mén)3的洞形通道5，沿指定的順時(shí)針路徑通過(guò)訓(xùn)練區(qū)、目的區(qū)所形成的閉合回路，完成依次循環(huán)訓(xùn)練，變換單向門(mén)3的通行方向也可指定逆時(shí)針路徑。在指定路徑通過(guò)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，重復(fù)該訓(xùn)練方法進(jìn)行多路徑選擇訓(xùn)練、通道識(shí)別實(shí)驗(yàn)和空間識(shí)別實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行假隨機(jī)實(shí)驗(yàn)。在此期間，利用所述分別設(shè)置在被隔離的各區(qū)內(nèi)的可控?zé)艄庹彰鱽?lái)適應(yīng)鼠的趨暗習(xí)性，使其在箱體1內(nèi)進(jìn)行自主運(yùn)動(dòng)，利用所述分別設(shè)置在各區(qū)柵欄6底的電擊導(dǎo)體產(chǎn)生的不同梯度電壓帶，以電擊刺激進(jìn)行驅(qū)動(dòng)來(lái)隨機(jī)控制鼠的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，再結(jié)合該系統(tǒng)中集成在數(shù)據(jù)采集卡上的設(shè)置在每個(gè)洞形通道5門(mén)側(cè)置的兩組紅外發(fā)射、接收光電元件7、各區(qū)內(nèi)的可控?zé)艄庹彰鞯臄?shù)據(jù)處理控制單元，設(shè)置在立柱4上部控制箱10內(nèi)的視頻跟蹤頭的數(shù)據(jù)處理控制單元，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，將分別采集到的實(shí)驗(yàn)鼠適應(yīng)活動(dòng)時(shí)的路徑、適應(yīng)路徑所需的次數(shù)、各次的時(shí)間、成功前出現(xiàn)錯(cuò)誤的位置、次數(shù)和電擊的次數(shù)、成功時(shí)所用的時(shí)間和嘗試錯(cuò)誤次數(shù)，以及電擊后24h的步入潛伏期STL和尋找到V區(qū)的時(shí)間TL諸數(shù)據(jù)，所形成的通道門(mén)的電壓信號(hào)、控制電擊刺激信號(hào)，經(jīng)過(guò)由CMOS集成元件組成的邏輯電路取得所需的信號(hào)，連同顯示器觀(guān)察到的視頻跟蹤頭采集的圖像，通過(guò)PCI數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳輸?shù)轿C(jī)控制系統(tǒng)中的Access數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用SAS統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行處理，隨時(shí)控制和全程監(jiān)測(cè)鼠的空間記憶保持活動(dòng)行為。
本發(fā)明的檢測(cè)系統(tǒng)把圓形暗箱式迷宮作為行為數(shù)據(jù)采集裝置，并結(jié)合鼠的生活習(xí)性，充分利用鼠趨暗習(xí)性的自主運(yùn)動(dòng)和梯度電壓被動(dòng)驅(qū)動(dòng)，借助阻隔和電擊、光刺激等單一或組合的懲罰方式，讓動(dòng)物識(shí)別較復(fù)雜的通行路徑，從整體上力圖主要反映動(dòng)物的空間參考記憶和空間工作記憶保持能力，開(kāi)發(fā)較為復(fù)雜的訓(xùn)練模型，以滿(mǎn)足更深入的分析動(dòng)物學(xué)習(xí)記憶行為的需要。使研制的動(dòng)物行為訓(xùn)練方法及檢測(cè)系統(tǒng)既簡(jiǎn)單，又能反應(yīng)智力水平，既有模型的一般特點(diǎn)，又要接近生活原樣，模擬正常生活環(huán)境，有效消除檢測(cè)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)采集、分析處理過(guò)程中的干擾，使該檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、準(zhǔn)確化、科學(xué)化，確保不同模型的建立都有相應(yīng)的動(dòng)物訓(xùn)練方法和數(shù)據(jù)選取策略。
系統(tǒng)的軟件編輯，采用通用的WindowsXP作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，選用流行的Visual Studio程序設(shè)計(jì)組件和Access數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接取代現(xiàn)有技術(shù)中的C語(yǔ)言和Foxpro數(shù)據(jù)庫(kù)文件作為開(kāi)發(fā)工具，通過(guò)集中在數(shù)據(jù)采集卡上的各數(shù)據(jù)處理控制單元，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求(條件刺激，定時(shí)，路徑，數(shù)據(jù)采集)，來(lái)完成對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)置，以其能直接對(duì)硬件端口操作的特點(diǎn)，完成信號(hào)的采集，處理和對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的控制。數(shù)據(jù)采集時(shí)首先檢測(cè)參數(shù)設(shè)置的正確性，采集過(guò)程中系統(tǒng)的軟件根據(jù)采集的數(shù)據(jù)反饋控制儀器，動(dòng)態(tài)顯示鼠的位置，保留實(shí)驗(yàn)參數(shù)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。因此，本發(fā)明不僅能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地檢測(cè)動(dòng)物對(duì)變化情況的應(yīng)變能力，而且還可以隨時(shí)控制和全程監(jiān)測(cè)鼠的空間記憶保持活動(dòng)行為。
以下結(jié)合具體的空間記憶保持方法，進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)驗(yàn)鼠的空間記憶保持模型的智能化行為檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的采集和處理的策略。記憶保持是訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)鼠，檢測(cè)其空間參考記憶和空間工作記憶保持情況。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程分為路徑通過(guò)訓(xùn)練、通道識(shí)別實(shí)驗(yàn)(tunnel discrimination，簡(jiǎn)稱(chēng)TD)和空間識(shí)別實(shí)驗(yàn)(space discrimination，簡(jiǎn)稱(chēng)SD)。其中路徑通過(guò)訓(xùn)練采用指定路徑通過(guò)訓(xùn)練和多路徑選擇訓(xùn)練兩個(gè)過(guò)程。
1、指定路徑通過(guò)訓(xùn)練采用實(shí)驗(yàn)鼠自主運(yùn)動(dòng)和梯度電壓被動(dòng)驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的訓(xùn)練方法，使其按指定的路徑通過(guò)，以避免受單一電擊后，遠(yuǎn)離綠色通道，達(dá)到反映動(dòng)物對(duì)固定的復(fù)雜空間的定向及認(rèn)知能力的目的。
訓(xùn)練前，實(shí)驗(yàn)鼠禁食、供水24小時(shí)或正常進(jìn)食。訓(xùn)練時(shí)，先讓其在圓形暗箱式迷宮中適應(yīng)30-60s，此時(shí)迷宮中所有的通道開(kāi)放，自由活動(dòng)。據(jù)前期實(shí)驗(yàn)觀(guān)察，實(shí)驗(yàn)鼠會(huì)在迷宮中不停的跑動(dòng)，一般會(huì)訪(fǎng)問(wèn)所有的區(qū)域，隨后停于某處。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，將實(shí)驗(yàn)鼠放入V區(qū)(作為適應(yīng)區(qū))，使其適應(yīng)環(huán)境1min，對(duì)于禁食24h的實(shí)驗(yàn)鼠，可任意選擇指定路徑，受食物誘惑，一般會(huì)訪(fǎng)問(wèn)I區(qū)所有的區(qū)域，隨后選擇一個(gè)通道通過(guò)。如果是非綠色通道，實(shí)驗(yàn)鼠則會(huì)受到電擊等刺激。對(duì)于未禁食的實(shí)驗(yàn)鼠和個(gè)別禁食的實(shí)驗(yàn)鼠需采用其所在區(qū)有光照，而下一個(gè)區(qū)黑暗，使實(shí)驗(yàn)鼠自主運(yùn)動(dòng)，必要時(shí)結(jié)合梯度電壓電擊，以促使其盡快通過(guò)綠色或非綠色通道。如訪(fǎng)問(wèn)無(wú)關(guān)路段，停留超過(guò)2s，則通電懲罰。動(dòng)物依次通過(guò)各區(qū)，至V區(qū)的誘餌處進(jìn)食3s后，由定時(shí)器控制的食物槽將自動(dòng)移開(kāi)。各區(qū)之間為順時(shí)針單向通道，實(shí)驗(yàn)鼠自動(dòng)進(jìn)入I區(qū)開(kāi)始下一循環(huán)訓(xùn)練。如此循環(huán)5～6次后，動(dòng)物會(huì)迅速離開(kāi)I區(qū)進(jìn)入V區(qū)。此即視為訓(xùn)練初步成功。達(dá)到學(xué)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)擬定為連續(xù)10次測(cè)試中有9次完成全程耗時(shí)＜5.5min。
數(shù)據(jù)采集①適應(yīng)活動(dòng)時(shí)的路徑；②初步成功所需的次數(shù)、各次的時(shí)間；③初步成功前出現(xiàn)錯(cuò)誤的位置、次數(shù)和電擊的次數(shù)。
2、多路徑選擇訓(xùn)練在指定通過(guò)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，再進(jìn)入V區(qū)之前，在多條可選擇的路徑中隨機(jī)提供一條可通行的路徑，重復(fù)上述訓(xùn)練方法，每只鼠每天訓(xùn)練一條路徑，連續(xù)5天，每天訓(xùn)練10次。特點(diǎn)可達(dá)到反映實(shí)驗(yàn)鼠對(duì)變化情況的應(yīng)變能力的目的。
數(shù)據(jù)采集①適應(yīng)每條可通行路徑所需的次數(shù)、時(shí)間。②每次訓(xùn)練通過(guò)可通行路徑的通道正確選擇次數(shù)，錯(cuò)誤次數(shù)。
3、通道識(shí)別實(shí)驗(yàn)和空間識(shí)別實(shí)驗(yàn)在路徑通過(guò)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，完成實(shí)驗(yàn)鼠通過(guò)各區(qū)回到V區(qū)而獲得食物的學(xué)習(xí)過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)鼠被放進(jìn)V區(qū)時(shí)，實(shí)驗(yàn)鼠按照已習(xí)得的記憶即依次向I、II、III、IV各區(qū)跑動(dòng)，在整個(gè)環(huán)路中，隨機(jī)設(shè)置其中一個(gè)區(qū)某一個(gè)通道為非綠色通道禁止通行，其余三個(gè)通道鉸鏈連接的活動(dòng)門(mén)(TD實(shí)驗(yàn))不開(kāi)啟。隔兩天后進(jìn)行SD實(shí)驗(yàn)，隨機(jī)設(shè)置其中一個(gè)區(qū)所有通道，實(shí)驗(yàn)鼠通過(guò)時(shí)都有電流刺激(電擊參數(shù)為0.3mA，50V，5s)，SD進(jìn)行兩天。此后的入迷宮位置以假隨機(jī)的方式放入其中，但每一只實(shí)驗(yàn)鼠在同一次實(shí)驗(yàn)中的放入位置都一樣。當(dāng)實(shí)驗(yàn)鼠找到V區(qū)后，這一次實(shí)驗(yàn)即結(jié)束，記錄找到V區(qū)的時(shí)間作為(lookingtime簡(jiǎn)稱(chēng)LT)。若在60s內(nèi)找不到V區(qū)，操作者將其引向V區(qū)，LT記為60s。讓實(shí)驗(yàn)鼠在V區(qū)上站10s鐘后，再放回籠中，隔3到4min后進(jìn)行下一次實(shí)驗(yàn)。TD、SD每天各作5次。以電擊后24h的步入潛伏期(step-through latency，簡(jiǎn)稱(chēng)STL)作為記憶保持力的指標(biāo)，用以檢測(cè)實(shí)驗(yàn)鼠在設(shè)置區(qū)的記憶保持力的變化。STL越長(zhǎng)，說(shuō)明記憶保持越好。檢測(cè)以300s為限，凡STL大于300s者，均視為記憶保持良好。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，還可以觀(guān)測(cè)鼠電擊后，48h、72h等時(shí)間間隔記憶保持狀態(tài)。用TD和SD過(guò)程的LT，和嘗試錯(cuò)誤次數(shù)TE(trial error)反映空間參考記憶；用TD、SD第2次實(shí)驗(yàn)的LT反映空間工作記憶。所有結(jié)果均用SAS統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行方差分析，按方差齊性與否，再選擇相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析方法。
檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集和處理的具體工作原理如下1、數(shù)據(jù)采集部分-取得準(zhǔn)確的大鼠通過(guò)通道的電壓信號(hào)由圖1～3可知，在圓形暗箱式迷宮中所設(shè)的五個(gè)測(cè)試區(qū)中，每個(gè)控制區(qū)綠色通道有4種變化，實(shí)驗(yàn)鼠由I區(qū)到IV區(qū)綠色通道可有64種變化。實(shí)現(xiàn)了到達(dá)不同區(qū)域通道靈活多變的需要。由IC1-1C4(與非門(mén)CD4011)組成的振蕩信號(hào)(振蕩頻率可調(diào))經(jīng)過(guò)T1、T2功率放大后提供給發(fā)射電路，接收電路經(jīng)過(guò)電阻R分壓與紅外發(fā)射接收管FJ(每個(gè)通道門(mén)上安裝的兩組紅外發(fā)射、接收光電元件)連接，這樣就能采集到開(kāi)關(guān)電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)整型電路整型從而獲得標(biāo)準(zhǔn)的電壓控制信號(hào)。為了避免由于實(shí)驗(yàn)鼠尾巴的“隔時(shí)”觸發(fā)帶來(lái)的信號(hào)采集錯(cuò)誤，所以在每個(gè)通道門(mén)上安裝了兩組紅外發(fā)射、接收光電元件，將每組紅外發(fā)射、接收光電元件分別獲得的電壓信號(hào)經(jīng)門(mén)電路IC5-IC26邏輯處理，從而消除上述誤差。
2、編碼電路部分將采集到的通道門(mén)的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)由CMOS集成元件組成的邏輯電路取得所需的信號(hào)。每個(gè)區(qū)所獲得的門(mén)控電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)“或非門(mén)IC5-IC18(CD4001)”求出所需信號(hào)。I、II兩區(qū)取得的過(guò)門(mén)信號(hào)為1y1、1y2、1y3、1y4。然后，將1y1、1y2、1y3、1y4經(jīng)過(guò)門(mén)電路IC19(4輸入或門(mén)CD4072)求或后得到信號(hào)1F，即1F＝1y1+1y2+1y3+1y4。同理，用IC20(CD4072)取得II、III區(qū)的過(guò)門(mén)信號(hào)求得2F，即2F＝2y1+2y2+2y3+2y4。用IC21(CD4072)取得III、IV區(qū)及返回區(qū)的過(guò)門(mén)信號(hào)求得3F，即3F＝3y1+3y2+3y3+3y4+G1+G2，其中G1、G2為返回區(qū)獲得的信號(hào)。然后，將1F、2F、3F經(jīng)過(guò)IC22(3輸入或非門(mén)CD4075)求或得信號(hào)F，F(xiàn)＝1F+2F+3F。將所取得的信號(hào)輸入雙4選1數(shù)據(jù)選擇器IC23(SL253)，上述過(guò)門(mén)信號(hào)按組3Y1，2Y1，1Y1；3Y2，2Y2，1Y2；3Y3，2Y3，1Y3；3Y4，2Y4，1Y4分別輸入IC24～I(xiàn)C26(雙4選1選擇器LS253)。選擇控制輸出信號(hào)由計(jì)算機(jī)的PCI口獲得，由軟件控制，從雙4選1選擇器的數(shù)據(jù)輸出端取得數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng)PCI數(shù)據(jù)總線(xiàn)輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)軟件處理后判定區(qū)號(hào)、通道號(hào)及是否綠色通道等分析處理后，將每區(qū)嘗試失敗次數(shù)存到文檔中，同時(shí)發(fā)出定時(shí)信號(hào)(PCI口)、非綠色門(mén)刺激信號(hào)(PCI口)等控制信號(hào)。
3、控制、刺激電路部分在圓形暗箱式迷宮底部安裝的刺激電極(正、負(fù)電極相間)，負(fù)極安裝在通道門(mén)反面擋板的附銅板上，正極安裝在門(mén)的底部，刺激輸出大小由電腦元件連續(xù)控制。為防止實(shí)驗(yàn)鼠長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)，該迷宮底部可由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)或進(jìn)行電刺激來(lái)驅(qū)趕實(shí)驗(yàn)鼠進(jìn)入下一區(qū)。由軟件控制實(shí)現(xiàn)對(duì)刺激電路實(shí)行定時(shí)控制(定時(shí)時(shí)間由人、機(jī)界面設(shè)定)，計(jì)算機(jī)打印端口發(fā)出的定時(shí)信號(hào)(高電平有效)經(jīng)推動(dòng)電路控制繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)，推動(dòng)電路為復(fù)合管推動(dòng)電路。實(shí)驗(yàn)鼠欲通過(guò)非綠色通道時(shí)將受到較強(qiáng)的電刺激，為了使實(shí)驗(yàn)鼠在通過(guò)設(shè)定的綠色通道時(shí)不受電刺激，計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)發(fā)出控制刺激信號(hào)。同時(shí)為了獎(jiǎng)勵(lì)實(shí)驗(yàn)鼠進(jìn)入下一區(qū)，每當(dāng)實(shí)驗(yàn)鼠進(jìn)入返回區(qū)時(shí)，放誘餌的裝置(直流電機(jī)帶動(dòng))給出定時(shí)時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)鼠進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，獎(jiǎng)勵(lì)結(jié)束后，撤走誘餌開(kāi)始電刺激。即每當(dāng)實(shí)驗(yàn)鼠進(jìn)入第IV區(qū)時(shí)，讓實(shí)驗(yàn)鼠吃到食物獎(jiǎng)勵(lì)，定時(shí)結(jié)束后誘餌自動(dòng)收回。之后實(shí)驗(yàn)鼠在梯度電壓的驅(qū)趕下，通過(guò)返回區(qū)回到第I區(qū)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。當(dāng)取得此種指定路徑通過(guò)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，由人、機(jī)界面設(shè)定下一次的指定路徑通過(guò)，以此類(lèi)推。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)只需查閱文檔即可。
電刺激電路如圖4定時(shí)信號(hào)X由PCI總線(xiàn)發(fā)出，使T3、T4導(dǎo)通，Ja、Jb導(dǎo)通，繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)Ja1、Jb1導(dǎo)通。非綠色通道刺激信號(hào)Y由PCI總線(xiàn)發(fā)出，使繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)Jc、Jd、Te導(dǎo)通從而獲得梯度電壓刺激。
4、電源電路部分電源電路提供各電路所需的工作電壓值。市電經(jīng)過(guò)降壓變壓器提供五組獨(dú)立交流電壓輸出，分別經(jīng)整流、濾波后經(jīng)三端集成穩(wěn)壓塊(7805、7809)穩(wěn)壓，輸出+5V提供給集成組件控制元件，+9V電壓提供給紅外發(fā)射、接收電路(7809采用F-2封裝)其余三組由三端可調(diào)穩(wěn)壓器LM317提供給刺激電路。
圖中的其它元件IC27采用HA17555，T1～T13采用三極管3DG6，D1～D6采用普通二極管，R1～R22采用匹配電阻，R采用等值電阻，紅外發(fā)射接收管FJ采用TCRT5000。
權(quán)利要求
1.一種鼠的空間記憶保持模型，包括帶有訓(xùn)練區(qū)、目的區(qū)及其連接通道的迷宮，其特征在于所述迷宮采用多通道閉合回路的圓形暗箱式迷宮，在其帶有上蓋和柵欄底的箱體內(nèi)，通過(guò)箱體內(nèi)壁與中間立柱的滑槽按徑向設(shè)置插裝式分區(qū)隔板，將箱體內(nèi)腔分隔成至少三個(gè)測(cè)試區(qū)，其中一個(gè)為目的區(qū)，其余為數(shù)據(jù)采集區(qū)，每個(gè)隔板底部等間距分布外觀(guān)相同的帶有可調(diào)式單向門(mén)的洞形通道，每個(gè)洞形通道門(mén)側(cè)置有兩組紅外發(fā)射、接收光電元件，被隔離的各區(qū)內(nèi)分別設(shè)置可控?zé)艄庹彰鳎鲄^(qū)的柵欄底分別設(shè)置隨機(jī)控制的產(chǎn)生不同梯度電壓帶的電擊導(dǎo)體，在箱體中間立柱上部控制箱內(nèi)設(shè)置視頻跟蹤頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鼠的空間記憶保持模型，其特征在于所述插裝式分區(qū)隔板的上端面內(nèi)低外高，低端插裝在中間立柱外周的豎向滑槽內(nèi)，高端插裝在箱體內(nèi)壁的與中間立柱滑槽相對(duì)應(yīng)的滑槽內(nèi)。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的鼠的空間記憶保持模型的智能化行為檢測(cè)系統(tǒng)，包括行為數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)處理控制單元、PCI數(shù)據(jù)總線(xiàn)和微機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述行為數(shù)據(jù)采集裝置采用上述圓形暗箱式迷宮作為鼠的空間記憶保持模型，讓實(shí)驗(yàn)鼠在所述迷宮的箱體內(nèi)，進(jìn)行指定路徑通過(guò)訓(xùn)練、多路徑選擇訓(xùn)練、通道識(shí)別實(shí)驗(yàn)和空間識(shí)別實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行假隨機(jī)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)所述徑向設(shè)置的插裝式分區(qū)隔板底部的帶有可調(diào)式單向門(mén)的洞形通道，沿指定的逆時(shí)針或順時(shí)針路徑通過(guò)訓(xùn)練區(qū)、目的區(qū)所形成的閉合回路，依次完成循環(huán)訓(xùn)練，其間利用所述分別設(shè)置在被隔離的各區(qū)內(nèi)的可控?zé)艄庹彰鱽?lái)適應(yīng)鼠的趨暗習(xí)性，使其在箱體內(nèi)進(jìn)行自主運(yùn)動(dòng)，利用所述分別設(shè)置在各區(qū)柵欄底分別設(shè)置的電擊導(dǎo)體產(chǎn)生的不同梯度電壓帶，以電擊刺激進(jìn)行驅(qū)動(dòng)來(lái)隨機(jī)控制鼠的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，再結(jié)合檢測(cè)系統(tǒng)中集成在數(shù)據(jù)采集卡上的設(shè)置在所述每個(gè)洞形通道門(mén)側(cè)置的兩組紅外發(fā)射、接收光電元件、各區(qū)內(nèi)的可控?zé)艄庹彰骱驮O(shè)置在所述立柱上部控制箱內(nèi)的視頻跟蹤頭的控制元件所組成的各數(shù)據(jù)處理控制單元，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，將分別采集到的實(shí)驗(yàn)鼠適應(yīng)活動(dòng)時(shí)的路徑、適應(yīng)路徑所需的次數(shù)、各次的時(shí)間、成功前出現(xiàn)錯(cuò)誤的位置、次數(shù)和電擊的次數(shù)、成功時(shí)所用的時(shí)間和嘗試錯(cuò)誤次數(shù)，以及電擊后24h的步入潛伏期STL和尋找到V區(qū)的時(shí)間TL諸數(shù)據(jù)，所形成的通道門(mén)的電壓信號(hào)、控制電擊刺激信號(hào)，經(jīng)過(guò)由CMOS集成元件組成的邏輯電路取得所需的信號(hào)，連同顯示器觀(guān)察到的視頻跟蹤頭采集的圖像，通過(guò)PCI數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳輸?shù)轿C(jī)控制系統(tǒng)中的Access數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用SAS統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行處理，隨時(shí)控制和全程監(jiān)測(cè)鼠的空間記憶保持活動(dòng)行為。
全文摘要
一種鼠的空間記憶保持模型及智能化行為檢測(cè)系統(tǒng)，采用圓形暗箱式迷宮作為行為數(shù)據(jù)采集裝置，讓實(shí)驗(yàn)鼠通過(guò)帶有可調(diào)式單向門(mén)的洞形通道，沿指定的路徑通過(guò)閉合回路，依次完成循環(huán)訓(xùn)練，利用鼠的自主運(yùn)動(dòng)和電擊刺激的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，再結(jié)合集成在數(shù)據(jù)采集卡的各數(shù)據(jù)處理控制單元，分別采集和處理相應(yīng)的信號(hào)，通過(guò)PCI數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳輸?shù)轿C(jī)控制系統(tǒng)中的Access數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用SAS統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行處理，隨時(shí)控制和監(jiān)測(cè)鼠的活動(dòng)行為。該模型設(shè)計(jì)合理，調(diào)整方便，行為刺激作用溫和，模擬環(huán)境更符合動(dòng)物正常生理行為學(xué)活動(dòng)的實(shí)際，可檢測(cè)動(dòng)物的空間參考記憶和空間工作記憶保持能力，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和處理準(zhǔn)確，容易實(shí)現(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化、科學(xué)化管理。
文檔編號(hào)G09B23/36GK1817326SQ200610045869
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月21日
發(fā)明者朱啟文, 牟軍, 曹偉平 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院