CN103355255A - 新型昆虫活动性探测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型昆虫活动记录系统，能够记录果蝇的运动并测量昆虫活动规律及昼夜节律。该系统包括训练管、红外发射器、红外接收器、数据处理及传输元件和小型显示屏。训练管呈圆柱形，其指定位置装有红外发射器，并在其相对应的位置装有红外接收器。红外接收器的接收面积是精确计算得到的，当昆虫在训练管中运动到指定位置时，昆虫会遮挡红外发射器发射的红外线，导致红外接收器无法接收到信号，从而输入一个信号。由数据处理及传输元件将红外接收器输出的信号输出至小型显示屏中并可由人进行读数。
Description
技术领域
本发明涉及一种研究昆虫行为的实验装置，尤其是涉及一种研究昆虫活动行为的实验模型训练装置。
背景技术
果蝇等昆虫具有与人类似的活动行为，如睡眠、躁动等，很适合研究动物的活动行为，也适合研发治疗与活动行为改变有关疾病的药物，如帕金森症、肌肉萎缩等，因而需要一种能够训练并测量果蝇等昆虫活动行为的装置。
多名科学家对果蝇的活动行为进行了全方位的研究，法国和美国科学家在英国《自然》杂志上报告说，一个称为ｐｅｒ的生物钟基因在两组神经细胞里的作用，分别控制着果蝇晨昏的活动。法国的一个科研小组研究了一种体内ｐｅｒ基因发生变异的果蝇，这些果蝇的生活缺少规律性。研究人员使ｐｅｒ基因在果蝇体内一组称为ＬＮＶ的神经细胞里恢复正常作用，发现果蝇恢复了每天早晨有规律的活动。而使该基因在另一组称为ＬＮＤ的神经细胞里恢复作用，果蝇就会恢复黄昏时的活动。美国科学家采用相反思路，得出了相同的结论。他们杀死普通果蝇体内特定的神经细胞，结果发现，如果杀死ＬＮＶ细胞，果蝇就不再有规律地在早晨活动，杀死ＬＮＤ细胞则使它们不再在黄昏时活动。荷兰Groningen大学的神经生物学家Serge Daan认为，“这两篇论文中的发现提供了令人兴奋的新视点”，这是因为它与一项存在了很长时间的学说，即在黄昏或拂晓时活动的动物具有两个独立的内部生物钟密切相关。
为了测定果蝇的活动规律和昼夜节律，当前主流方法是用红外线探测果蝇的活动情况。国外的Trikinetic公司开发了一种将红外探测和数据处理合并在一起的自动处理记录分析系统，但全部是西文的，不便于国内用户操作；必须连接电脑和UPS电源，造成价格昂贵，使用不便，无法大规模推广。同时，国内还没有具备上述功能的产品。
发明内容
本发明的目的在于用红外收发器记录果蝇的运动，从而提供一种简便、廉价、实用的昆虫活动性检测系统。
本发明的目的是这样实现的：本发明提供的昆虫活动性检测系统，包括训练管、红外发射器、红外接收器、数据处理及传输元件和小型显示屏。训练管呈圆柱形，其指定位置装有红外发射器，并在其相对应的位置装有红外接收器。红外接收器的接收面积是精确计算得到的，当昆虫在训练管中运动到指定位置时，昆虫会遮挡红外发射器发射的红外线，导致红外接收器无法接收到信号，从而输入一个信号。由数据处理及传输元件将红外接收器输出的信号输出至小型显示屏中并可由人进行读数。
若干个本检测系统可以并联同时使用，从而达到大规模训练测试的目的。
具体的操作步骤如下所述：
1. 并联训练管，将每个训练管完整接好；
2. 将指定数目的昆虫装入训练管中；
3. 打开计算机，将数据处理及传输元件和小型显示屏接入电源并插好数据线；
4. 开始记录数据。可由人定期读取显示屏上的数字，从而实现灵活计数。
本发明的优点在于，利用红外发射器和接收器，实现了对果蝇活动的检测。同时，利用数据处理及传输元件和计算机辅助，实现了自动记录果蝇的活动状况，只需。所有的元件均为国内生产加工，价格低廉，仅为国外同类产品的1/100。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的原理图。
图2是本发明第一个实施例中训练管、红外发射器和红外接收器的俯视图。
图3是本发明第一个实施例中训练管、红外发射器和红外接收器的立剖面展开图。
图4是本发明中数据传输和处理元件的布线图。
图面说明如下：
1.红外发射器；2. 红外接收器。
具体实施方式
在图1所示社会行为训练测试系统原理图中，摄像头对准测试管进行拍照，记录昆虫在测试管内的运动情况。通过计算机采集昆虫的运动轨迹并进行分析并得出昆虫社会行为的结论。
图2所示的实施例针对果蝇的社会行为进行了特别优化。训练管的内径（1）为1.5 cm，这使得果蝇能够自由不受阻碍地飞翔，同时又不会太大减小果蝇间发生社会行为的可能性；训练管的上隔室（2）和下隔室（3）高度分别为2cm和7cm，这一设定可以区分社交主动者和被动者（在上隔室的为社交被动者，在下隔室的为社交主动者；训练管的2个隔室之间用O型圈（4）和筛网（5）隔开,筛网是粘在O型圈（4）内部的，而O型圈固定在训练管内壁上。O型圈的存在一方面保护了筛网，另一方面提供了足够的密封性，可以阻止果蝇在训练管的两个隔室间交流。
Claims (5)
1.一种新型昆虫社会行为训练和测试系统，包括训练管、红外发射器、红外接收器、数据处理及传输元件和小型显示屏，其特征在于。
2.根据权利要求1所述的训练管，其特征在于，所述训练管为圆柱形，内径为1 cm，对红外线的穿透率须达到70%或以上，两端须粘有100目纱网遮挡。
3.根据权利要求1所述的红外发射器，其特征在于，所述红外发射器为贴片式，长宽高应不大于1.5cm X 1cm X 0.8cm，发射波长在850～950nM之间，发射角度在15度以上，电源电压应在1.5v到12v之间，发射上升时间应在1ms以下。
4.根据权利要求1所述的红外接收器，其特征在于，所述红外接收器为贴片式，长宽高应不大于1.5cm X 1cm X 0.8cm，接受波长应在850～950nM之间且可与红外发射器完全匹配，接受角度在30度以上，电源电压应在1.5v到12v之间，输出信号应为逻辑值（高电压/低电压）。
5.根据权利要求1所述的数据处理及传输元件，其特征在于，由单片机组成的数据处理元件，能够对多个权利要求4所述红外接收器输出信号进行“与”及“或”逻辑门运算，并能够输出数字信号。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN2013102321163A CN103355255A (zh) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | 新型昆虫活动性探测系统 |
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Publications (1)
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| CN103355255A true CN103355255A (zh) | 2013-10-23 |
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| CN2013102321163A Pending CN103355255A (zh) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | 新型昆虫活动性探测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103355255A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2013
- 2013-06-11 CN CN2013102321163A patent/CN103355255A/zh active Pending
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Legal Events
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131023 |