CN105393926A - 非人灵长类动物自身给药系统操作箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非人灵长类动物自身给药系统操作箱,包括操作箱主体、隔板、信号刺激模块、反应记录模块和奖赏模块,其中隔板位于操作箱主体的内部,并将操作箱主体的内部空间分隔为前区和后区,前区用于放置非人灵长类动物;信号刺激模块设在后区,用于对上述动物进行外界刺激;反应记录模块设于后区或者操作箱外,用于对上述动物的操作进行记录;奖赏模块设于后区或者操作箱外,用于根据反应记录模块所记录的操作数据对上述动物给予相应的奖赏。本发明通过设置隔板,将操作箱的内部空间分为前区和后区,利用隔板将动物与试验用器材分隔开来,使布局更加合理,可以避免动物损坏试验用器材,避免相关的连接线路被动物拽断,影响试验的正常进行。
Description
技术领域
本发明涉及行为学试验研究领域,尤其涉及一种非人灵长类动物自身给药系统操作箱。
背景技术
猴的行为学试验包括自主摄取食料行为、静脉自身给药行为等,即,动物通过条件反射性行为获得食物或者静脉注射的成瘾性药物作为奖赏,该过程一般在单独的操作箱内完成。现有的操作箱一般依靠进口,价格昂贵;布局不太合理,其猴子与各种实验器材的线路布置在同一个空间内,容易产生绕线或线路断开;猴的体积与现有操作箱的尺寸不匹配。
发明内容
本发明的目的是提出一种非人灵长类动物自身给药系统操作箱,以解决现有技术中操作箱布局不太合理的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种非人灵长类动物自身给药系统操作箱,包括操作箱主体、隔板、信号刺激模块、反应记录模块和奖赏模块,其中:
所述隔板位于所述操作箱主体的内部,并将所述操作箱主体的内部空间分隔为前区和后区,所述前区用于放置非人灵长类动物;
所述信号刺激模块设在所述后区,用于对所述非人灵长类动物进行外界刺激;
所述反应记录模块设于所述后区或者所述操作箱外,用于对所述非人灵长类动物的操作进行记录;
所述奖赏模块设于所述后区或者所述操作箱外,用于根据所述反应记录模块所记录的操作数据对所述非人灵长类动物给予相应的奖赏。
进一步地,还包括踏板模块,所述踏板模块设于所述后区或者所述操作箱外,所述踏板模块与所述反应记录模块信号连接,用于接收所述非人灵长类动物对所述踏板模块的操作,并通过所述反应记录模块记录所述非人灵长类动物的操作数据。
进一步地,所述踏板模块包括踏板和踏板,所述踏板安装于所述后区,所述踏板通过弹性机构安装于所述踏板内,所述弹性机构能够实现所述踏板的复位,所述踏板部分地露出所述踏板,所述踏板的露出部分位于所述前区,以使所述非人灵长类动物能够按压。
进一步地,所述操作箱的顶部外侧设有安装平台,所述踏板模块设置于所述安装平台上,所述踏板模块包括踏板、踏板、杠杆、弹簧和链条,所述踏板通过弹性机构安装于所述踏板内,所述弹性机构能够实现所述踏板的复位,所述踏板部分地露出所述踏板,所述杠杆的一端可转动地连接在所述安装平台上,另一端搭接在所述踏板的露出部分,所述弹簧设置于所述安装平台和所述杠杆的中部之间,所述链条连接在所述弹簧和所述杠杆的中部的连接处,所述链条穿过所述弹簧并悬挂于所述前区,以使所述非人灵长类动物能够拉拽。
进一步地,所述奖赏模块包括食料递送模块和/或静脉注射自动给药模块,其中所述食料递送模块用于向所述非人灵长类动物投递食物或者药物颗粒,所述静脉注射自动给药模块用于向所述非人灵长类动物的静脉注射液体药物,所述食料递送模块和/或所述静脉注射自动给药模块与所述反应记录模块信号连接,以根据所述反应记录模块所记录的操作数据对所述非人灵长类动物进行喂食或者自动给药。
进一步地,在所述前区一侧设有探出式食槽,以方便所述非人灵长类动物抓取食物,所述食料递送模块与所述探出式食槽相互配合,以将所述食物投入所述探出式食槽内。
进一步地,所述静脉注射自动给药模块包括注射泵和推进机构,根据所述反应记录模块所记录的操作数据,所述静脉注射自动给药模块能够控制所述推进机构向所述注射泵施加预设进给量。
进一步地,所述静脉注射自动给药模块还包括管线,所述管线的一端穿设在所述非人灵长类动物的体表皮肤内,另一端与所述注射泵连接。
进一步地,所述前区还设有指示灯或喇叭,所述指示灯或喇叭与所述信号刺激模块电连接,以对所述非人灵长类动物进行光或声刺激。
进一步地,所述前区的箱壁上设有换气孔、照明灯和摄像头。
进一步地,所述操作箱主体和所述隔板均采用隔音材料。
进一步地,所述前区还设有滑轨,以便安装所述非人灵长类动物的固定座椅,并使得所述固定座椅能够通过所述滑轨拉出或推入所述前区。
基于上述技术方案,本发明通过设置隔板,将操作箱的内部空间分为前区和后区,其中前区用于放置非人灵长类动物,而其他试验用器材,比如信号刺激模块、反应记录模块和奖赏模块可以放置在后区或者操作箱外,这样利用隔板将非人灵长类动物与试验用器材分隔开来,使布局更加合理,可以避免非人灵长类动物抓碰或者损坏试验用器材,避免相关的连接线路被非人灵长类动物拽断,影响试验的正常进行。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明非人灵长类动物自身给药系统操作箱一个实施例的透视图。
图2为本发明踏板模块一个实施例的结构示意图。
图3为本发明非人灵长类动物自身给药系统操作箱一个实施例的左视图。
图4为本发明非人灵长类动物自身给药系统操作箱一个实施例的右视图。
图5为本发明隔板一个实施例的结构示意图。
图中:1-隔板,2-前区,3-后区,4-挡板,5-器材箱,6-静脉注射自动给药模块,7-反应记录模块,8-照明灯,9-摄像头,10-探出式食槽,11-穿线孔,12-安装平台,13-踏板盒,14-踏板,15-杠杆,16-弹簧,17-链条,18-穿孔,19-排风扇,20-移动轮,21-滑轨。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示,为本发明非人灵长类动物自身给药系统操作箱一个实施例的结构示意图。该非人灵长类动物自身给药系统操作箱包括操作箱主体、隔板1、信号刺激模块、反应记录模块7和奖赏模块,其中:
所述隔板1位于所述操作箱主体的内部,并将所述操作箱主体的内部空间分隔为前区2和后区3,所述前区2用于放置非人灵长类动物;
所述信号刺激模块设在所述后区3,用于对所述非人灵长类动物进行外界刺激;
所述反应记录模块7设于所述后区3或者所述操作箱外,用于对所述非人灵长类动物的操作进行记录;
所述奖赏模块设于所述后区3或者所述操作箱外,用于根据所述反应记录模块7所记录的操作数据对所述非人灵长类动物给予相应的奖赏。
其中,所述非人灵长类动物在实验时处于清醒状态,该非人灵长类动物可以优先选择猴。
通过设置隔板,将操作箱的内部空间分为前区和后区,其中前区用于放置非人灵长类动物,而其他试验用器材,比如信号刺激模块、反应记录模块和奖赏模块可以放置在后区或者操作箱外,这样利用隔板将非人灵长类动物与试验用器材分隔开来,使布局更加合理,可以避免非人灵长类动物抓碰或者损坏试验用器材,避免相关的连接线路被非人灵长类动物拽断,影响试验的正常进行。
为了对非人灵长类动物的条件反射性行为进行检测和记录,非人灵长类动物自身给药系统操作箱还包括踏板模块,所述踏板模块设于所述后区3或者所述操作箱外,所述踏板模块与所述反应记录模块7信号连接,用于接收所述非人灵长类动物对所述踏板模块的操作,并通过所述反应记录模块7记录所述非人灵长类动物的操作数据。
踏板模块的具体实现形式可以有多种选择,比如可以让非人灵长类动物踩踏踏板,然后记录踏板被按下的次数;也可以选择更加符合非人灵长类动物的生活和动作习性的方式,让非人灵长类动物拉拽链条等。
在一个实施例中,所述踏板模块包括踏板盒13和踏板14,所述踏板盒13安装于所述后区3,所述踏板14通过弹性机构安装于所述踏板盒13内,所述弹性机构能够实现所述踏板14的复位,所述踏板14部分地露出所述踏板盒13,所述踏板14的露出部分位于所述前区2,以使所述非人灵长类动物能够按压。
该实施例中的踏板模块可以将踏板盒13布置在后区3内,只要踏板14部分地露出前区2,以使非人灵长类动物能够对踏板14进行按压即可;当然也可以将踏板盒13布置在操作箱外,但这需要再设计相关的联动结构,以使得非人灵长类动物在前区2按压踏板14,位于操作箱外的踏板盒13仍然能够感应到踏板14被按压的次数,并通过反应记录模块7进行记录。
在另一个实施例中,如图2所示,所述操作箱的顶部外侧设有安装平台12,所述踏板模块设置于所述安装平台12上,所述踏板模块包括踏板盒13、踏板14、杠杆15、弹簧16和链条17,所述踏板14通过弹性机构安装于所述踏板盒13内,所述弹性机构能够实现所述踏板14的复位,所述踏板14部分地露出所述踏板盒13,所述杠杆15的一端可转动地连接在所述安装平台12上,另一端搭接在所述踏板14的露出部分,所述弹簧16设置于所述安装平台12和所述杠杆15的中部之间,所述链条17连接在所述弹簧16和所述杠杆15的中部的连接处,所述链条17穿过所述弹簧16并悬挂于所述前区2,以使所述非人灵长类动物能够拉拽。安装平台12上设有穿孔18,链条17可穿过该穿孔18延伸至前区2。
该实施例中,当非人灵长类动物在前区2内向下拉拽链条17时,与链条17连接的杠杆15被拉动,由于杠杆15的一端与踏板14的露出部分相互搭接,因此踏板14被联动地按下,反应记录模块7即记录一次数据。另外,由于弹簧16被压缩,当非人灵长类动物离开链条17后,杠杆15在弹簧16的作用下回弹,踏板14在弹性机构的作用下复位。
这种通过让非人灵长类动物拉拽链条来记录其行为特性的结构更加符合非人灵长类动物的生活习性,它们对于链条有着更加敏感的操作本能,因此这种结构更加具有普适性。
另外,踏板模块可以设置两个,以使非人灵长类动物通过按压左侧踏板或者右侧踏板、左侧链条或者右侧链条均可被反应记录模块7记录。
奖赏模块用于根据所述反应记录模块7所记录的操作数据对所述非人灵长类动物给予相应的奖赏,奖赏模块可以包括食料递送模块和/或静脉注射自动给药模块6,其中所述食料递送模块用于向所述非人灵长类动物投递食物或者药物颗粒,所述静脉注射自动给药模块6用于向所述非人灵长类动物的静脉注射液体药物,所述食料递送模块和/或所述静脉注射自动给药模块6与所述反应记录模块7信号连接,以根据所述反应记录模块7所记录的操作数据对所述非人灵长类动物进行喂食或者自动给药。
其中,食料递送模块可以布置于后区3内,也可以布置在操作箱外。食料递送模块可以向非人灵长类动物投递食物、药片或者药物颗粒等。在所述前区2一侧设有探出式食槽10,以方便所述非人灵长类动物抓取食物,所述食料递送模块与所述探出式食槽10相互配合,以将所述食物投入所述探出式食槽10内。食料递送模块内可以设置喂食通道,该喂食通道与探出式食槽10配合,喂食通道可以直接与探出式食槽10连接,当食料递送模块接收到喂食指令时,食料递送模块即释放食物,食物通过喂食通道进入探出式食槽10内;当然,喂食通道也可以不与探出式食槽10直接连接,而是位于探出式食槽10的上方,当食料递送模块释放食物时,食物能够正好掉落至探出式食槽10内。
相比于现有的嵌入式食槽,上述实施例中的探出式食槽10更加有利于非人灵长类动物进行抓取食物。
所述静脉注射自动给药模块6可以包括注射泵和推进机构,根据所述反应记录模块7所记录的操作数据,所述静脉注射自动给药模块6能够控制所述推进机构向所述注射泵施加预设进给量。其中推进机构的具体结构可以根据实际情况进行选择,比如可以采用气缸或者电机等。
静脉注射自动给药模块6可以设置于后区3内,也可以设置于操作箱外,比如可以设置在操作箱顶部外侧的安装平台12上,这样有利于随时观察注射泵的给药情况。
为了实现静脉注射自动给药模块6与非人灵长类动物之间更好地连接,所述静脉注射自动给药模块6还包括管线,所述管线的一端穿设在所述非人灵长类动物的体表皮肤内,另一端与所述注射泵连接。一般做实验用的动物,比如猴子,是具有较高智商的灵长类动物,其四肢较为灵活,如果不对管线加以保护,很容易被猴子损毁,因此可将管线的一端穿设在猴子体表皮肤,然后将管线从猴子后侧腰部穿出,还可以给猴子穿上特制的猴马甲,以固定和保护管线,最后用弹性软钢管与注射泵连接,即实现了管线与静脉注射自动给药模块6的连接。
另外,所述前区2还可以设有指示灯或喇叭,所述指示灯或喇叭与所述信号刺激模块电连接,以对所述非人灵长类动物进行光或声刺激。
试验用的非人灵长类动物作为一种活体,需要保证其基本的生存条件,因此需要创造尽可能舒适的生活条件,比如可以在前区2的箱壁上设置换气孔、照明灯8和摄像头9,其中换气孔用于给非人灵长类动物所处的前区2通风换气,照明灯8用于给非人灵长类动物提供照明,摄像头9可以用来记录非人灵长类动物的行为动作。
为了避免非人灵长类动物受到外界噪音的干扰或者避免非人灵长类动物给外界环境造成噪音污染,所述操作箱主体和所述隔板1均采用隔音材料。
另外,所述前区2还可以设有滑轨21,以便安装所述非人灵长类动物的固定座椅,并使得所述固定座椅能够通过所述滑轨21拉出或推入所述前区2。还可以设置多个插销孔,以根据需要调整非人灵长类动物固定座椅与隔板1之间的前后距离。非人灵长类动物固定座椅通过多个插销固定在操作箱上,使非人灵长类动物固定座椅更加稳定。
如图1所示,前区2还设有穿线孔11,便于非人灵长类动物身上的管线与后区3内相关实验器材5之间的连接。
如图3和图4所示,非人灵长类动物自身给药系统操作箱的前区2还可以设置排风扇19,以加速前区2内的空气交换;操作箱底部可以设置移动轮20,方便操作箱的移动。
如图5所示,在隔板1的中央可以设置空洞,然后用挡板4部分地挡住该空洞,该挡板4位于前区2的一侧可以安装指示灯或者喇叭等器材,挡板4位于后区3的一侧可以安装各种实验器材5,实验器材5可以包括信号刺激模块、反应记录模块7和奖赏模块等。挡板4可采用不锈钢板制成,强度更大,避免由于非人灵长类动物的抓取而损坏。
本发明的非人灵长类动物自身给药系统操作箱可以与专用猴固定椅配合使用,优选地,操作箱的长宽高为74*84*124cm,操作空间大,防止非人灵长类动物因空间狭小引起其情绪焦虑紧张,影响试验结果。
从图1看,该操作箱的前后两面均为双开门设计,相比于单侧开门,双开门的设计使开门动作更加便捷,占用空间小,视野范围广。
优选地,隔板1与前门平行,距离后门约三分之一长度,前区较大,用于放置非人灵长类动物固定椅装置和非人灵长类动物,后区较小,放置实验器材5等。
通过对本发明非人灵长类动物自身给药系统操作箱的多个实施例的说明,可以看到本发明非人灵长类动物自身给药系统操作箱实施例,可以节省昂贵的进口费用;布局合理;更加符合国内试验动物的大小;通过非人灵长类动物抓取链条的动作而产生奖赏效应的操作,更符合试验非人灵长类动物的生活和动作习性,有助于更快的训练养成试验操作习惯。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (12)
1.一种非人灵长类动物自身给药系统操作箱,其特征在于,包括操作箱主体、隔板(1)、信号刺激模块、反应记录模块(7)和奖赏模块,其中:
所述隔板(1)位于所述操作箱主体的内部,并将所述操作箱主体的内部空间分隔为前区(2)和后区(3),所述前区(2)用于放置非人灵长类动物;
所述信号刺激模块设在所述后区(3),用于对所述非人灵长类动物进行外界刺激;
所述反应记录模块(7)设于所述后区(3)或者所述操作箱外,用于对所述非人灵长类动物的操作进行记录;
所述奖赏模块设于所述后区(3)或者所述操作箱外,用于根据所述反应记录模块(7)所记录的操作数据对所述非人灵长类动物给予相应的奖赏。
2.根据权利要求1所述的非人灵长类动物自身给药系统操作箱,其特征在于,还包括踏板模块,所述踏板模块设于所述后区(3)或者所述操作箱外,所述踏板模块与所述反应记录模块(7)信号连接,用于接收所述非人灵长类动物对所述踏板模块的操作,并通过所述反应记录模块(7)记录所述非人灵长类动物的操作数据。
3.根据权利要求2所述的非人灵长类动物自身给药系统操作箱,其特征在于,所述踏板模块包括踏板盒(13)和踏板(14),所述踏板盒(13)安装于所述后区(3),所述踏板(14)通过弹性机构安装于所述踏板盒(13)内,所述弹性机构能够实现所述踏板(14)的复位,所述踏板(14)部分地露出所述踏板盒(13),所述踏板(14)的露出部分位于所述前区(2),以使所述非人灵长类动物能够按压。
4.根据权利要求2所述的非人灵长类动物自身给药系统操作箱,其特征在于,所述操作箱的顶部外侧设有安装平台(12),所述踏板模块设置于所述安装平台(12)上,所述踏板模块包括踏板盒(13)、踏板(14)、杠杆(15)、弹簧(16)和链条(17),所述踏板(14)通过弹性机构安装于所述踏板盒(13)内,所述弹性机构能够实现所述踏板(14)的复位,所述踏板(14)部分地露出所述踏板盒(13),所述杠杆(15)的一端可转动地连接在所述安装平台(12)上,另一端搭接在所述踏板(14)的露出部分,所述弹簧(16)设置于所述安装平台(12)和所述杠杆(15)的中部之间,所述链条(17)连接在所述弹簧(16)和所述杠杆(15)的中部的连接处,所述链条(17)穿过所述弹簧(16)并悬挂于所述前区(2),以使所述非人灵长类动物能够拉拽。
5.根据权利要求2所述的非人灵长类动物自身给药系统操作箱,其特征在于,所述奖赏模块包括食料递送模块和/或静脉注射自动给药模块(6),其中所述食料递送模块用于向所述非人灵长类动物投递食物或者药物颗粒,所述静脉注射自动给药模块(6)用于向所述非人灵长类动物的静脉注射液体药物,所述食料递送模块和/或所述静脉注射自动给药模块(6)与所述反应记录模块(7)信号连接,以根据所述反应记录模块(7)所记录的操作数据对所述非人灵长类动物进行喂食或者自动给药。
6.根据权利要求5所述的非人灵长类动物自身给药系统操作箱,其特征在于,在所述前区(2)一侧设有探出式食槽(10),以方便所述非人灵长类动物抓取食物,所述食料递送模块与所述探出式食槽(10)相互配合,以将所述食物投入所述探出式食槽(10)内。
7.根据权利要求5所述的非人灵长类动物自身给药系统操作箱,其特征在于,所述静脉注射自动给药模块(6)包括注射泵和推进机构,根据所述反应记录模块(7)所记录的操作数据,所述静脉注射自动给药模块(6)能够控制所述推进机构向所述注射泵施加预设进给量。
8.根据权利要求7所述的非人灵长类动物自身给药系统操作箱,其特征在于,所述静脉注射自动给药模块(6)还包括管线,所述管线的一端穿设在所述非人灵长类动物的体表皮肤内,另一端与所述注射泵连接。
9.根据权利要求1所述的非人灵长类动物自身给药系统操作箱,其特征在于,所述前区(2)还设有指示灯或喇叭,所述指示灯或喇叭与所述信号刺激模块电连接,以对所述非人灵长类动物进行光或声刺激。
10.根据权利要求1所述的非人灵长类动物自身给药系统操作箱,其特征在于,所述前区(2)的箱壁上设有换气孔、照明灯(8)和摄像头(9)。
11.根据权利要求1所述的非人灵长类动物自身给药系统操作箱,其特征在于,所述操作箱主体和所述隔板(1)均采用隔音材料。
12.根据权利要求1所述的非人灵长类动物自身给药系统操作箱,其特征在于,所述前区(2)还设有滑轨(21),以便安装所述非人灵长类动物的固定座椅,并使得所述固定座椅能够通过所述滑轨(21)拉出或推入所述前区(2)。
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