CN112674781A - 一种采集动物脑电信号的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采集动物脑电信号的装置，包括体位固定系统及脑电信号采集系统。通过体位固定系统固定放置动物并调整所述动物的体位；将所述脑电信号采集系统与所述动物接触，所述脑电信号采集系统采集所述动物的脑电信号。本发明采集动物脑电信号的装置实现了对小型动物的脑电信号进行采集，并且装置简单，易于上手。

Description

一种采集动物脑电信号的装置

技术领域

本发明涉及生物实验用品技术领域，特别是涉及一种采集动物脑电信号的装置。

背景技术

脑电信号是脑神经细胞电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映，不仅为脑疾病提供诊断和治疗的依据，而且是人脑语言、记忆、学习和思维等任职功能的重要研究对象。脑电信号采集与分析是诊断脑部疾病的重要客观参数，已经发现许多脑病和精神疾病与脑电信号异常相关。脑电图也可用来做睡眠分析、深度麻醉监护等。

现有技术中对脑电信号的采集大多是对人脑脑电信号的采集，比如申请号为CN201510638119.6及申请号为CN201811101303.7的专利等，并且这些装置大多结构复杂；而申请号为CN201520049275.4的专利为对大型动物的脑电信号的监测，装置复杂。

而小型动物如鲤科动物斑马鱼具有个体小、繁殖快、产卵多、成本低、易于饲养且通体透明，无需解剖即可观察组织器官的发育等诸多优势，成为研究脑部疾病的最佳模式生物。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种采集动物脑电信号的装置，装置结构简单，操作方便。

为达上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种采集动物脑电信号的装置包括：

体位固定系统，用于固定放置动物并调整所述动物的体位；

脑电信号采集系统，与所述动物接触，用于采集所述动物的脑电信号；

所述动物的体长小于或者等于10厘米。

可选地，所述体位固定系统包括显微镜、培养皿及显微操作控制系统；

所述培养皿放置在所述显微镜上，所述培养皿用于固定放置所述动物；

所述显微操作控制系统设置在所述显微镜上，所述显微操作控制系统用于调节所述显微镜，以调整所述动物的体位。

可选地，所述脑电信号采集系统包括：

电极，与所述动物接触，用于采集所述动物的脑电信号；

信号放大器，与所述电极连接，用于放大所述脑电信号。

可选地，所述脑电信号采集系统还包括：

电极固定器，用于固定所述电极。

可选地，所述电极固定器为铁架台。

可选地，所述脑电信号采集系统还包括：

环境信号去噪装置，与所述电极固定器固定连接。

可选地，所述环境信号去噪装置包括接地电极和金属丝罩；所述接地电极的一端接地，所述接地电极的另一端与所述电极固定器固定连接；所述金属丝罩罩盖在所述接地电极上。

可选地，所述电极为镀银电极或镀镍电极。

可选地，所述信号放大器为晶体二极管信号放大装置。

可选地，所述采集动物脑电信号的装置还包括：

数据分析系统，与所述脑电信号采集系统连接，用于根据所述脑电信号得到动物脑电波曲线。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明采集动物脑电信号的装置通过体位固定系统固定动物，并对动物的体位进行调整；将脑电信号采集系统与动物接触，采集动物的脑电信号。本发明采集动物脑电信号的装置简单，操作方便，便于上手。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明采集动物脑电信号的装置示意图。

符号说明：

1—显微镜，2—培养皿，3—显微操作控制系统，4—电极，5—信号放大器，6—电极固定器，7—环境信号去噪装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。

本发明采集动物脑电信号的装置包括体位固定系统及脑电信号采集系统；通过体位固定系统固定动物，并对动物的体位进行调整；将脑电信号采集系统与动物接触，采集动物的脑电信号。本发明采集动物脑电信号的装置简单易于上手，操作方便。

为使本发明的上述目的、特征和优点更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

小型动物具有个体小、便于处理，并且可以利用显微镜进行精确观察的优点，而小型动物中的斑马鱼具有个体小、繁殖快、产卵多、成本低、易于饲养且通体透明，无需解剖即可观察组织器官的发育等诸多优势，成为研究脑部疾病的最佳模式生物。因此，本发明具体实施例以斑马鱼为例，对斑马鱼的脑电信号进行采集。

本发明采集动物脑电信号的装置包括体位固定系统及脑电信号采集系统；所述体位固定系统用于固定放置动物并调整所述动物的体位；所述脑电信号采集系统与所述动物接触，所述脑电信号采集系统用于采集所述动物的脑电信号；所述动物的体长小于或者等于10厘米。

具体地，所述体位固定系统包括显微镜1、培养皿2及显微操作控制系统3；所述培养皿2放置在所述显微镜1上，所述培养皿2用于固定放置所述动物；所述显微操作控制系统3设置在所述显微镜1上，所述显微操作控制系统3用于调节所述显微镜1，以调整所述动物的体位。

优选地，所述显微镜1为放大倍数为10倍及以上的正置光学显微镜；所述显微操作控制系统3为微调操作系统，能够在XYZ轴的三个维度调节显微镜镜头或者载物台的位置。

在一个具体实施例中，向培养皿中倒入融化的琼脂糖水溶液，所述琼脂糖水溶液的浓度范围为0.01％-20％；将膜具放入琼脂糖溶液中，待琼脂糖凝固后取出膜具。并且，所述膜具的形状包括楔形、条形、三角形等多种能够使动物体位固定的形状；进一步地，根据脑电信号采集目标的形状定制膜具形状。

优选地，所述脑电信号采集系统包括电极4及信号放大器5；所述电极4与所述动物接触，所述电极4用于采集所述动物的脑电信号；所述信号放大器5与所述电极4连接，所述信号放大器5用于放大所述脑电信号。

在本实施例中，所述信号放大器5为晶体二极管放大装置。

优选地，所述脑电信号采集系统还包括电极固定器6；所述电极固定器6用于固定所述电极4。在本实施例中，所述电极固定器6为铁架台；所述电极固定器6还可以为其他具有相同固定电极作用的装置。

进一步地，所述脑电信号采集系统还包括环境信号去噪装置7；所述环境信号去噪装置7与所述电极固定器6固定连接；所述环境信号去噪装置7用于减弱周围的环境噪声。本发明实施例中，所述环境去噪装置包括接地电极及金属丝罩；所述接地电极的一端接地，所述接地电极的另一端与所述电极固定器6固定连接；所述金属丝罩罩盖在所述接地电极上。并且，所述环境信号去噪装置7设置在以培养皿2为圆心，半径为1米的范围内。

优选地，所述电极4为导电性能好的金属电极；在本发明实施例中所述电极4为镀银为镀镍电极。并且，所述电极4的直径范围为5微米-10厘米，优选地，电极4直径为0.5微米-2毫米。所述电极4外面包有绝缘层。

进一步地，本发明采集动物脑电信号的装置还包括数据分析系统；所述数据分析系统与所述脑电信号采集系统连接，所述数据分析系统用于根据所述脑电信号得到动物脑电波曲线。在本实施例中，所述数据分析系统与所述脑电信号采集系统中的信号放大器5连接，所述数据分析系统根据信号放大器5放大后的脑电信号得到脑电波曲线。

所述数据分析系统一般包括数据模块，功能处理模块及脑电图图形模块；所述数据分析系统为数据分析软件，如MATLAB、LABCHART等。

下面以具体的实施例介绍本发明：

以斑马鱼为例：

首先将脑电信号采集系统中的信号放大器5的一端与电极4连接，另一端与数据分析系统即计算机连接。

第二，将成年斑马鱼雌雄配对，放入交配缸，光照刺激产卵后，收集健康受精卵并进行清洗，然后放入仔鱼培养用水中培养，作为备用。

第三，将浓度0.01％-20％的琼脂糖水溶液加热完全融化后，倒入培养皿2中；然后将膜具放入琼脂糖溶液中，待琼脂糖凝固后取出膜具。

为达到更好的实验效果，琼脂糖的浓度能够缩减为0.5％-5％。

并且，膜具的形状包括楔形、条形、三角形、斑马鱼形等多种能够使斑马鱼鱼仔体位固定的形状；进一步地，膜具的材质包括塑料、玻璃、木头、钢铁等有硬度的材料。

第四，将受精后1-7天的斑马鱼，优选地，选用受精后3-6天的斑马鱼，从仔鱼培养用水中转移到装有琼脂糖的培养皿2中，再将培养皿2放置在高倍显微镜的显微镜载物台上，调整仔鱼体位，使仔鱼头部向上，腹部向下。

第五，通过电极4固定器调整电极4，使电极4尽可能接近仔鱼，通过显微操作控制系统3使电极4与鲤科动物的大脑接触；电极4将采集到的斑马鱼的脑电信号，通过信号放大器5传送至计算机，通过MATLAB等软件分析后，计算机中显示出规则的鲤科动物的脑电波记录曲线。

相对于现有技术，本发明采集动物脑电信号的装置具有灵敏度高，具有较强的实用价值的优点。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种采集动物脑电信号的装置，其特征在于，所述采集动物脑电信号的装置包括：

体位固定系统，用于固定放置动物并调整所述动物的体位；

脑电信号采集系统，与所述动物接触，用于采集所述动物的脑电信号；

所述动物的体长小于或者等于10厘米。

2.根据权利要求1所述的采集动物脑电信号的装置，其特征在于，所述体位固定系统包括显微镜、培养皿及显微操作控制系统；

所述培养皿放置在所述显微镜上，所述培养皿用于固定放置所述动物；

所述显微操作控制系统设置在所述显微镜上，所述显微操作控制系统用于调节所述显微镜，以调整所述动物的体位。

3.根据权利要求1所述的采集动物脑电信号的装置，其特征在于，所述脑电信号采集系统包括：

电极，与所述动物接触，用于采集所述动物的脑电信号；

信号放大器，与所述电极连接，用于放大所述脑电信号。

4.根据权利要求3所述的采集动物脑电信号的装置，其特征在于，所述脑电信号采集系统还包括：

电极固定器，用于固定所述电极。

5.根据权利要求4所述的采集动物脑电信号的装置，其特征在于，所述电极固定器为铁架台。

6.根据权利要求4所述的采集动物脑电信号的装置，其特征在于，所述脑电信号采集系统还包括：

环境信号去噪装置，与所述电极固定器固定连接。

7.根据权利要求6所述的采集动物脑电信号的装置，其特征在于，所述环境信号去噪装置包括接地电极和金属丝罩；所述接地电极的一端接地，所述接地电极的另一端与所述电极固定器固定连接；所述金属丝罩罩盖在所述接地电极上。

8.根据权利要求3所述的采集动物脑电信号的装置，其特征在于，所述电极为镀银电极或镀镍电极。

9.根据权利要求3所述的采集动物脑电信号的装置，其特征在于，所述信号放大器为晶体二极管信号放大装置。

10.根据权利要求1所述的采集动物脑电信号的装置，其特征在于，所述采集动物脑电信号的装置还包括：

数据分析系统，与所述脑电信号采集系统连接，用于根据所述脑电信号得到动物脑电波曲线。

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