DE102004032938B3 - Apparatus to monitor the locomotor movements of laboratory animals, on a swing carrier plate, has magnets at the plate and the base plate with a sensor to register magnetic field changes - Google Patents

Apparatus to monitor the locomotor movements of laboratory animals, on a swing carrier plate, has magnets at the plate and the base plate with a sensor to register magnetic field changes Download PDF

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Abstract

The apparatus to determine the locomotor activity of laboratory animals has a pair of permanent magnets with one magnet (1) at a swing carrier plate (4) and a second magnet (2) at a base plate. A sensor (5) establishes the local and time changes of a magnetic field (B) through the swing movements of the carrier plate as the animal moves. A third magnet (3) is fitted to the carrier plate, with its magnetic field passing through the sensor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung lokomotorischer Aktivitäten, und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung lokomotorischer Aktivitäten eines auf einer Platte sich bewegenden Versuchstieres.The The invention relates to an apparatus and a method for determination locomotor activities, and more particularly to an apparatus and method for determination locomotive activities a test animal moving on a plate.

Um bei Versuchstieren eine Hyperaktivität in präklinischen Studien zu erfassen, werden Bewegungsmuster der Tiere aufgenommen. Von besonderem Interesse ist das Erfassen von Konvulsionen bei Hypoxie. Gemäß dem Stand der Technik (Torello MW, Czekajewski J, Potter EA, Kober KJ, Fung YK; Pharmacol Biochem Behav 19: 13–17; 1983) sind Vorrichtungen zur Messung lokomotorischer Aktivitäten von Versuchstieren mittels einer Videokamera bekannt. Nachteilig ist dabei, dass bei der Verwendung von Videokameras die aufgenommenen Daten in der Regel retrospektiv durch Eigenbeobachtung ausgewertet werden müssen. Eine weitere Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik zur Messung von Bewegungsaktivitäten von Lebewesen verwendet Lichtschranken (Tyler TD, Tessel RE; A new device for the simultaneous measurement of locomotor and stereotypic frequency in mice; Psychopharmacology 64: 285–290; 1979) Nachteilig ist dabei, dass nur Aussagen über die Häufigkeit von Bewegungen sowie deren örtliche Zuordnung, jedoch nicht über die Bewegungsintensität (z.B. für das Erfassen von Konvulsionen) getroffen werden können. Zur Messung lokomotorischer Aktivitäten von Versuchstieren sind auch Vibrationsmessgeräte vorgeschlagen worden (Cizadlo GR, Bown GW; An inexpensive and sensitive method for measuring and classifying activity in small animals; Experientia 36: 138–139; 1980). Nachteilig dabei ist, dass das Trägheitsmoment der gesamten Versuchsvorrichtung sowie einer Messflüssigkeit überwunden werden muss, bevor ein Messsignal im Hinblick auf eine Aktivitätsänderung des Versuchstieres aufgenommen werden kann. Eine weitere Alternative zur Messung von Bewegungs-Aktivitäten von Versuchstieren ist gemäß dem Stand der Technik eine Vorrichtung, bei welcher eine Pneumatik zum Einsatz kommt (Anderson FF, Wagle G; Pneumatic movement recorder for small animals; Fed Proc 15: 394; 1956). Nachteilig dabei ist, dass das erforderliche luftdichte System von Temperaturschwankungen abhängig ist, die zu einer Luftdruckveränderung führen und deshalb Artefakte erzeugen können. Ein weiterer Vorschlag zur Messung lokomotorischer Aktivitäten ist der Einsatz eines elektromagnetischen Feldes (Matte AC; A method of quantitating aggressive behaviour revealing possible dissociation of motor activity and aggression; Psychopharmacology 60: 247–251; 1979). Nachteilig dabei ist, dass die Intensität der Bewegung eines Versuchstieres unzureichend oder gar nicht erfasst wird. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass ein solches System störanfällig ist, wenn sich eine Person dem Versuchsobjekt nähert, so dass Änderungen des elektromagnetischen Feldes hervorgerufen werden, welche nicht zwangsläufig mit der Bewegung des Versuchstieres korrelieren.Around to detect hyperactivity in preclinical studies in experimental animals, Movement patterns of the animals are recorded. Of special interest is the detection of convulsions in hypoxia. According to the state technique (Torello MW, Czekajewski J, Potter EA, Kober KJ, Fung YK; Pharmacol Biochem Behav 19: 13-17; 1983) are devices for measuring locomotor activities of experimental animals by means of a video camera known. The disadvantage here is that when using Of video cameras, the recorded data usually retrospectively must be evaluated by self-observation. Another device according to the state The technology used to measure the activity of living beings uses light barriers (Tyler TD, Tessel RE, A new device for the simultaneous measurement of locomotor and stereotypic frequency in mice; Psychopharmacology 64: 285-290; The disadvantage here is that only statements about the frequency of movements and their local Assignment, but not over the intensity of movement (e.g., for the detection of convulsions) can be made. to Measuring locomotor activity experimental animals have also been proposed with vibration meters (Cizadlo GR, Bown GW; An And and sensitive method for measuring and classifying activity in small animals; Experientia 36: 138-139; 1980). adversely it is that the moment of inertia overcome the entire experimental device and a measuring liquid must be before a measurement signal with respect to a change in activity of the Test animal can be recorded. Another alternative for measuring movement activities of experimental animals according to the state the technique of a device in which a pneumatic system is used (Anderson FF, Wagle G; Pneumatic movement recorder for small animals; Fed Proc 15: 394; 1956). The disadvantage here is that the required airtight system is dependent on temperature fluctuations, which leads to an air pressure change to lead and therefore can create artifacts. Another suggestion for measuring locomotor activity is the use of an electromagnetic field (mat AC; A method of quantitating aggressive behavior revealing possible dissociation of motor activity and aggression; Psychopharmacology 60: 247-251; 1979). The disadvantage here is that the intensity of the movement of a test animal insufficient or not recorded at all. Another disadvantage This is because such a system is susceptible to interference when a person approaching the test object, so that changes of the electromagnetic field, which are not necessarily with correlate to the movement of the experimental animal.

Die Druckschrift DE 36 11 601 A1 offenbart ein Verfahren und eine Anordnung zur Bestimmung der biologischen Aktivität eines Versuchstieres, wobei sich das Versuchstier auf einer Plattform frei bewegen kann und mittels eines physikalisch-elektronischen Sensors die auf die Plattform wirkenden Kräfte gemessen werden. Diesen Kräften sind Daten zugeordnet, die verarbeitet werden und in Werte umgesetzt werden, die an einer Ausgabeinheit ausgebbar sind. Mittels des physikalisch-elektronischen Sensors können Daten erzeugt werden, die in Werte umgesetzt werden, die der in Richtung der Plattform gerichteten kinetischen Aktivität des Versuchstieres zugeordnet sind.The publication DE 36 11 601 A1 discloses a method and an arrangement for determining the biological activity of a test animal, wherein the test animal can move freely on a platform and the forces acting on the platform are measured by means of a physical-electronic sensor. These forces are associated with data that is processed and translated into values that can be output to an output device. By means of the physical-electronic sensor, data can be generated which are converted into values which are associated with the kinetic activity of the test animal in the direction of the platform.

Die Druckschrift DD 230 424 A3 zeigt eine Vorrichtung zur genauen Erfassung des von Versuchstieren in einer Ebene zurückgelegten Weges sowie deren Körpermasse. Die Vorrichtung besteht aus einem Tierkäfig oder Käfigboden, der in mindestens drei Punkten auf oder an mechanisch-elektrischen Kraft-, Weg- oder Druckwandlern gelagert ist. Die elektrischen Ausgangssignale werden mittels einer elektronischen Rechen- und ggf. Registriereinrichtung erfasst, ausgewertet und registriert.The publication DD 230 424 A3 shows a device for accurate detection of the path traveled by experimental animals in a plane path and their body mass. The device consists of an animal cage or cage floor, which is mounted in at least three points on or on mechanical-electrical force, displacement or pressure transducers. The electrical output signals are detected, evaluated and registered by means of an electronic computing and, if necessary, registration device.

Aus der Druckschrift DD 108 455 A ist eine Vorrichtung zur Bestimmung von Tierbewegungen bekannt, umfassend ein einseitig federnd aufgehängtes und um eine Achse drehbar oder kippbar gelagertes System, das die zu untersuchenden Tiere aufnimmt, sowie mechanisch-elektrische Wandler für Weg- und/oder Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsmessungen mit nachfolgendem Verstärker- und/oder Anzeige- und/oder Registriereinrichtungen, welche mit dem drehbar oder kippbar gelagerten System gekoppelt sind.From the publication DD 108 455 A a device for the determination of animal movements is known, comprising a cantilever spring-suspended and rotatable about an axis or tiltable system that receives the animals to be examined, and mechanical-electrical transducer for path and / or speed and / or acceleration measurements with following Amplifier and / or display and / or registration devices which are coupled to the rotatable or tiltable mounted system.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit denen die Häufigkeit und die Intensität lokomotorischer Aktivitäten von Versuchstieren über einen Zeitraum von mehreren Tagen mit einem einfachen Aufbau, und vollautomatisch bestimmt werden kann.By The invention achieves the object, a device and a To provide procedures that increase the frequency and intensity of locomotor activities from experimental animals over a period of several days with a simple construction, and can be determined fully automatically.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Bestimmung lokomotorischer Aktivitaten eines Versuchs tieres. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. These Task is solved by an apparatus according to claim 1 and a method for determining locomotor activities of a test animal. Further advantageous Embodiments are specified in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung lokomotorischer Aktivitäten eines Versuchstieres weist auf: Ein Magnetpaar aus einem ersten Magneten und einem zweiten Magneten, wobei das Magnetpaar so zueinander positionierbar ist, dass sich der erste Magnet gegenüber dem zweiten Magneten in einer Schwebelage befindet, wobei der erste Magnet mit einer Trägerplatte verbunden ist, welche sich in im Wesentlichen horizontaler Lage befindet, und mindestens einen Sensor zur Erfassung einer örtlichen und zeitlichen Änderung eines Magnetfeldes, wobei die Änderung des Magnetfeldes durch die Lageänderung der Trägerplatte erzeugbar ist, welche sich aus einer Bewegung eines sich auf der Trägerplatte bewegenden Versuchstieres ergibt. Dies ist vorteilhaft, da durch die Änderung des Magnetfeldes eine qualitative und quantitative Erfassung von Bewegungsmustern des Versuchstieres ermöglicht wird und durch den Einsatz eines Magnetpaares eine Lagerung erzielt wird, welche verschleißfrei und reibungsfrei wirkt. Ferner können Magnete mit geringem Gewicht hergestellt werden und verändern, wenn sie an der Trägerplatte montiert sind, deren Eigendynamik kaum.The inventive device for determining locomotor activity of an experimental animal on: A pair of magnets consisting of a first magnet and a second one Magnet, wherein the magnet pair is positioned to each other so that the first magnet opposite the second magnet is in a floating position, wherein the first Magnet with a carrier plate connected, which is in a substantially horizontal position located, and at least one sensor for detecting a local and temporal change a magnetic field, the change of the magnetic field due to the change in position the carrier plate can be generated, which is a movement of a on the support plate moving experimental animal results. This is beneficial because of the change the magnetic field, a qualitative and quantitative detection of Movement patterns of the experimental animal is possible and through the use a magnetic pair is a storage is achieved, which is wear-free and friction-free acts. Furthermore, can Magnets are made with light weight and change when on the carrier plate are mounted, their momentum barely.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Magnetfeld-Austrittsfläche des ersten Magneten kleiner als die Magnetfeld-Austrittsfläche des zweiten Magneten. Dies ist vorteilhaft, da somit eine Stabilisierung der Trägerplatte in der Horizontalen einfach erreicht wird. Bei einem solchen Aufbau handelt es sich um ein selbst justierendes System, das für die Stabilisierung seiner Lage keine externe Steuerung o.ä. erfordert.According to one embodiment According to the invention, the magnetic field exit area of the first magnet is smaller as the magnetic field exit surface of the second magnet. This is advantageous, since thus a stabilization the carrier plate in the horizontal is easily achieved. In such a structure is it is a self - adjusting system that is responsible for stabilizing its Location no external control or similar requires.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mit der Trägerplatte ein dritter Magnet verbunden, dessen Magnetfeld den Sensor durchdringt. Dies ist vorteilhaft, da es somit möglich ist, den Sensor unmittelbar im Bereich des homogenen Magnetfeldes des dritten Magneten anzubringen und damit eine höhere Messempfindlichkeit erreichbar ist. als wenn das Rand-Magnetfeld des ersten Magneten für die Messung verwendet wird.According to one another embodiment The invention is with the carrier plate a third magnet is connected whose magnetic field penetrates the sensor. This is advantageous, since it is thus possible, the sensor immediately in the area of the homogeneous magnetic field of the third magnet and thus a higher one Sensitivity is achievable. as if the edge magnetic field of the first magnet for the measurement is used.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mittels des Sensors eine Häufigkeit der lokomotorischen Aktivitäten des Versuchstieres innerhalb eines definierten Zeitraumes bestimmbar. Dabei entspricht die Zahl der Magnetfeldänderungen der Häufigkeit der Bewegungen des Versuchstieres.According to one another embodiment The invention is a frequency of locomotive by means of the sensor activities of the test animal can be determined within a defined period of time. there the number of magnetic field changes corresponds to the frequency the movements of the experimental animal.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Erfindung derart ausgestaltet, dass mittels des Sensors eine Intensität der lokomotorischen Aktivitäten des Versuchstieres innerhalb eines definierten Zeitraumes bestimmbar ist. Dabei wird die Änderung des Magnetfeldes bezüglich der Zeit berücksichtigt und daraus die Intensität der Bewegung abgeleitet.According to one another embodiment the invention, the invention is designed such that means of the sensor an intensity of locomotor activity of the test animal can be determined within a defined period of time is. This is the change of the magnetic field the time taken into account and from that the intensity derived from the movement.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der definierte Zeitraum zur Bestimmung der Bewegungsaktivität des Versuchstieres mehrere Tage betragen. Dies ist vorteilhaft, da somit eine Langzeitmessung möglich ist, ohne dass eine dem Sensor nachgeschaltete Datenaufzeichnung erneut gestartet werden muss.According to one another embodiment the invention, the defined period for determining the movement activity of the experimental animal several Days. This is advantageous, since thus a long-term measurement possible is without a data recording downstream of the sensor must be restarted.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die jeweiligen Magneten Permanentmagneten. Dies ist vorteilhaft, da Permanentmagneten ein konstantes Magnetfeld ohne zusätzliche Hilfsmittel wie Stromkabel o.ä., wie zum Beispiel bei einem Elektromagneten erforderlich, ermöglichen. Ferner sind Permanentmagneten kostengünstig und wartungsfrei. Ferner ist vorteilhaft, dass ein Permanentmagnet zum Aussenden eines Magnetfeldes keine Steuerung o.ä. erfordert.According to one another embodiment According to the invention, the respective magnets are permanent magnets. This is advantageous because permanent magnets a constant magnetic field without additional Aids such as power cables or similar, as required for an electromagnet, for example. Furthermore, permanent magnets are inexpensive and maintenance-free. Further is advantageous that a permanent magnet for emitting a magnetic field no control or similar requires.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung mehrere Magnetpaare auf, wobei die mehreren Magnetpaare jeweils so zueinander positionierbar sind. dass sich jeweils ein Magnet eines Magnetpaares gegenüber dem anderen Magnet eines Magnetpaares in einer Schwebelage befindet und jeweils ein Magnet jedes Magnetpaares mit der Trägerplatte verbunden ist. Dies ist vorteilhaft, da sich somit eine im Vergleich zum Versuchstier große Trägerplatte stabil und einfach lagern lässt.According to one another embodiment According to the invention, the device has a plurality of magnet pairs, wherein the plurality of magnet pairs are each positioned so each other. that in each case a magnet of a magnetic pair with respect to the another magnet of a pair of magnets is located in a floating layer and one magnet of each magnet pair with the carrier plate connected is. This is advantageous, since thus one in comparison great for the experimental animal support plate stable and easy to store.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Magnetfeld-Austrittsfläche eines jeweiligen Magneten eines Magnetpaares kleiner als die Magnetfeld-Austrittsfläche des jeweiligen anderen Magneten des Magnetpaares. Dies ist vorteilhaft, da somit eine sehr stabile selbst justierende Lagerung der Trägerplatte erzielt wird.According to one another embodiment The invention is the magnetic field exit surface of a respective magnet a pair of magnets smaller than the magnetic field exit area of respective other magnet of the magnet pair. This is advantageous because thus a very stable self-aligning storage of the support plate is achieved.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der dritte Magnet auf der Unterseite der Trägerplatte angeordnet. Dies ist vorteilhaft, da im Vergleich zu einem auf der Oberseite der Trägerseite angeordneten Magneten das Versuchstier in seiner Bewegung nicht behindert wird.According to one another embodiment the invention is the third magnet on the underside of the carrier plate arranged. This is advantageous because compared to one on the Arranged top side of the carrier side Magnets the experimental animal is not hindered in his movement.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Trägerplatte von mindestens einer Seitenwand umgeben. Dies ist vorteilhaft, da zum Beispiel bei einer kreisförmig um die Trägerplatte angeordneten Seitenwand ein definierter Raum für das sich frei bewegende Versuchstier erzielbar ist.According to one another embodiment The invention is the carrier plate surrounded by at least one side wall. This is advantageous because for example, in a circular around the carrier plate arranged side wall a defined space for the freely moving animal is achievable.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Seitenwand mit der Trägerplatte verbunden. Dies ist vorteilhaft, da es somit möglich ist, einen für ein Versuchstier geschlossenen Käfig zu bilden.According to one another embodiment According to the invention, the side wall is connected to the carrier plate. This is advantageous since it is thus possible is one for a test animal closed cage to build.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Seitenwand mit einer Bodenplatte verbunden. Dies ist vorteilhaft, da somit ein Aufbau gegeben ist, in welchem die Bodenplatte mit der Seitenwand einen Käfig ausbildet, in welchem sich oberhalb der Bodenplatte die Trägerplatte in einer Schwebelage befindet.According to a further embodiment of the invention, the side wall is provided with a bottom plate connected. This is advantageous, since thus a structure is given, in which the bottom plate forms a cage with the side wall, in which above the bottom plate, the carrier plate is in a floating position.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht zwischen der Seitenwand und der Trägerplatte ein Mindestabstand. Dies ist vorteilhaft, da auch bei starker Neigung der Platte keine Gefahr besteht, dass die Platte mit der Seitenwand in Kontakt kommt und das Messergebnis verfälschen könnte.According to one another embodiment The invention consists between the side wall and the carrier plate a minimum distance. This is advantageous because even with strong inclination the plate is in no danger of the plate with the side wall comes in contact and could falsify the measurement result.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gibt der Sensor bei der Erfassung der Änderung des Magnetfeldes Signale ab, welche von einer Signalverarbeitungseinheit aufgenommen und verarbeitet werden. Dies ist vorteilhaft, da sich somit insbesondere bei Langzeituntersuchungen Vergleiche von Versuchsreihen einfach durchführen lassen.According to one another embodiment The invention provides the sensor in detecting the change the magnetic field signals from which a signal processing unit be recorded and processed. This is beneficial as is Thus, especially in long-term studies comparisons of experimental series just perform to let.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Signalverarbeitungseinheit einen Verstärker auf. Dies ist vorteilhaft, da sich somit ein Sensor verwenden lässt. welcher Signale mit geringer Intensität abgibt.According to one another embodiment According to the invention, the signal processing unit has an amplifier. This is advantageous since a sensor can thus be used. which one Low intensity signals emits.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Signalverarbeitungseinheit einen Analog-Digital-Wandler auf. Dies ist vorteilhaft, da sich somit analoge Signale eines Sensors digital weiterverarbeiten lassen.According to one another embodiment According to the invention, the signal processing unit has an analog-to-digital converter on. This is advantageous, since thus analog signals of a sensor digitally processed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Signalverarbeitungseinheit einen Computer auf. Dies ist vorteilhaft, da Programme für die Signalverarbeitung verwendbar sind, welche sich geänderten Wünschen bei der Messwertverarbeitung flexibel anpassen lassen.According to one another embodiment According to the invention, the signal processing unit has a computer on. This is advantageous because programs can be used for signal processing are, which changed To wish can be flexibly adapted during measured value processing.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung einen Computer auf, welcher digitale Signale erfasst und dazu vorgesehen ist, mit einer Filtereinheit die aufgenommenen digitalen Signale derart zu filtern, dass sich die Anzahl der digitalen Signale reduziert. Dies ist vorteilhaft, da somit Langzeituntersuchungen durchgeführt werden können, wobei übliche Programme verwendbar sind, die nur für geringe Datenmengen zum Einsatz kommen.According to one another embodiment According to the invention, the device has a computer which digital signals detected and provided with a filter unit to filter the recorded digital signals in such a way that reduces the number of digital signals. This is advantageous since thus long-term studies can be carried out, using common programs are usable only for small amounts of data are used.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eine Signalverarbeitungseinheit mit einer Ausgabeeinheit auf. Dies ist vorteilhaft, da mittels der Ausgabeeinheit eine anschauliche Auswertung der Daten ermöglicht wird.According to one another embodiment According to the invention, the device has a signal processing unit with an output unit. This is advantageous because by means of Output unit a clear evaluation of the data is possible.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eine Ausgabeeinheit auf, mit der eine Häufigkeit und eine Intensität der lokomotorischen Aktivitäten des Versuchtieres innerhalb eines definierten Zeitraumes graphisch darstellbar ist. Dies ist vorteilhaft, da durch die graphische Darstellung eine schnelle Bewertung der Versuchsdaten ermöglicht wird.According to one another embodiment According to the invention, the device has an output unit, with the one frequency and an intensity of locomotor activity of the test animal within a defined period graphically is representable. This is advantageous because of the graphical representation a quick evaluation of the experimental data is made possible.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eine Ausgabeeinheit auf, welche eine Häufigkeit und eine Intensität der lokomotorischen Aktivitäten des Versuchstieres innerhalb eines definierten Zeitraumes von mehreren Tagen graphisch darstellen kann. Dies ist vorteilhaft, da sich somit Langzeituntersuchungen rasch auswerten lassen.According to one another embodiment According to the invention, the device has an output unit which a frequency and an intensity of locomotor activity of the test animal within a defined period of several Graphically. This is advantageous, since thus Long-term studies can be evaluated quickly.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eine Signalverarbeitungseinheit auf, welche die Signale speichert. Dies ist vorteilhaft, da sich somit Vergleiche unterschiedlicher Messreihen einfach durchführen lassen.According to one another embodiment According to the invention, the device has a signal processing unit on, which stores the signals. This is beneficial as is Thus comparisons of different series of measurements can be carried out easily.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung lokomotorischer Aktivitäten eines sich frei bewegenden Versuchtieres mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Schritte auf:
Plazieren des Versuchtieres auf der Trägerplatte, Erfassen von Magnetfeldänderungen mittels des Sensors aufgrund von Bewegungen des Versuchstieres, Erfassen und Verarbeiten von Signalen des Sensors mit einer Signalverarbeitungseinheit und Ausgeben der von der Signalverarbeitungseinheit erfassten und verarbeiteten Signale mittels einer Ausgabeeinheit.
The method according to the invention for determining locomotor activities of a freely moving test animal by means of the device according to the invention comprises the steps:
Placing the test animal on the carrier plate, detecting magnetic field changes by means of the sensor due to movements of the test animal, detecting and processing signals of the sensor with a signal processing unit and outputting the signals detected and processed by the signal processing unit by means of an output unit.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:in the The invention will be described below with reference to preferred embodiments explained with reference to the drawing. In the drawing show:

1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung, 1 a side view of an embodiment of the invention,

2 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, 2 a side view of another embodiment of the invention,

3 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, 3 a side view of another embodiment of the invention,

4 Seitenansichten weiterer Ausführungsformen der Erfindung, 4 Side views of further embodiments of the invention,

5 eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 5 a side view and a top view of a preferred embodiment of the invention,

6a, b eine Seitenansicht eines Details einer Ausführungsform einer Erfindung in Ruhelage und in ausgelenkter Lage, 6a , b is a side view of a detail of an embodiment of an invention in rest position and in a deflected position,

6c eine Erläuterung über das physikalische Prinzip bei der Magnetfeldänderung, 6c an explanation about the physi the principle of magnetic field change,

7 Diagramme mit Änderungen des Magnetfeldes gegenüber der Zeit. 7 Diagrams showing changes in the magnetic field versus time.

In den Figuren sind für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet.In the figures are for same parts same reference numerals used.

In 1 ist eine Vorrichtung 100 mit einem Magnetpaar dargestellt, welches aus einem ersten Magneten 1 und einem zweiten Magneten 2 besteht. Bei den Magneten handelt es sich zum Beispiel um Rundmagnete, welche auf ihren beiden entgegengesetzten Flachseiten jeweils einen Magnetpol aufweisen. Der erste Magnet 1 und der zweite Magnet 2 sind so zueinander angeordnet, dass ihre einander zugewandten Magnetpole gleichnamig sind. Dabei stehen sich entweder der Südpol des ersten Magneten 1 dem Südpol des zweiten Magneten 2 oder der Nordpol des ersten Magneten 1 dem Nordpol des zweiten Magneten 2 gegenüber. Somit stoßen sich die einander gegenüberstehenden Magneten voneinander ab. Die Folge ist ein von der Belastungskraft abhängiger Luftspalt α, welcher sich zwischen den beiden Magneten ausbildet.In 1 is a device 100 shown with a pair of magnets, which consists of a first magnet 1 and a second magnet 2 consists. The magnets are, for example, round magnets which each have a magnetic pole on their two opposite flat sides. The first magnet 1 and the second magnet 2 are arranged to each other so that their mutually facing magnetic poles are the same name. Here are either the south pole of the first magnet 1 the south pole of the second magnet 2 or the north pole of the first magnet 1 the north pole of the second magnet 2 across from. Thus, the opposing magnets repel each other. The result is an air gap α dependent on the loading force, which forms between the two magnets.

Der erste Magnet 1 ist mit einer Trägerplatte 4 verbunden, welche sich in einer im Wesentlichen horizontalen Lage befindet. Bei entsprechender Dimensionierung der Magneten 1 und 2 schwebt die Trägerplatte zusammen mit dem ersten Magnet 1 über dem zweiten Magneten 2. Eine solche Anordnung ist relativ labil, wobei eine geringe Seitenkraft dazu führen kann, dass die Magnete einander seitlich ausweichen und somit sich die Trägerplatte 4 nicht mehr in einer Schwebelage befindet. Um dies zu verhindern, kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erste Magnet 1 einen kleineren Durchmesser aufweisen als der zweite Magnet 2, siehe 2. Bei einer solchen Anordnung stabilisiert sich der erste Magnet 1 mit der daran verbundenen Trägerplatte 4 im Zentrum des vom zweiten Magneten 2 ausgehenden Magnetfeldes. Die Folge ist, dass geringe Seitenkräfte oder ein Drehmoment nicht mehr dazu führen, dass die Magnete einander ausweichen, sondern stets in die mittige Lage, siehe 2, von selbst zurückfinden. Befindet sich auf der Trägerplatte 4 ein Versuchtier, verlässt die Trägerplatte 4 ihre horizontale Ruhelage, wenn sich das Tier außerhalb der Mitte der Trägerplatte 4 befindet. Ist in der Nähe des ersten Magneten 1 ein Magnetfeldsensor 5 angeordnet, so dass ein Teil des vom ersten Magneten ausgehenden Magnetfeldes den Sensor 5 durchdringt, führt eine Lageänderung der Trägerplatte 4 zu einer Änderung des vom Sensor 5 erfassten Magnetfeldes. Die Empfindlichkeit lässt sich erhöhen, wenn anstatt des ersten Magneten 1 ein dritter Magnet 3 verwendet wird, welcher an der Trägerplatte 4 montiert in unmittelbarer Nähe des Sensors 5 angeordnet ist, siehe 3. Der Sensor 5 kann dabei so zum Magneten 3 ausgerichtet werden. dass er vom homogenen magnetischen Feld des dritten Magneten 3 durchdrungen wird.The first magnet 1 is with a carrier plate 4 connected, which is in a substantially horizontal position. With appropriate dimensioning of the magnets 1 and 2 the carrier plate floats together with the first magnet 1 over the second magnet 2 , Such an arrangement is relatively unstable, with a small lateral force can cause the magnets to dodge each other laterally and thus the carrier plate 4 no longer in a floating position. To prevent this, according to a preferred embodiment, the first magnet 1 have a smaller diameter than the second magnet 2 , please refer 2 , With such an arrangement, the first magnet stabilizes 1 with the associated carrier plate 4 in the center of the second magnet 2 outgoing magnetic field. The result is that low side forces or torque no longer cause the magnets to dodge each other, but always in the central position, see 2 to find your way back home. Located on the carrier plate 4 a test animal leaves the carrier plate 4 its horizontal rest position when the animal is outside the center of the support plate 4 located. Is near the first magnet 1 a magnetic field sensor 5 arranged so that a part of the magnetic field emanating from the first magnet, the sensor 5 penetrates, leads a change in position of the support plate 4 to a change of the sensor 5 detected magnetic field. The sensitivity can be increased if instead of the first magnet 1 a third magnet 3 is used, which on the support plate 4 mounted in the immediate vicinity of the sensor 5 is arranged, see 3 , The sensor 5 it can become a magnet 3 be aligned. that he is from the homogeneous magnetic field of the third magnet 3 is penetrated.

Der Magnetfeldsensor 5 sollte mindestens eine Änderung in der Lage der Trägerplatte 4 in einer Achse erfassen können, vorzugsweise jedoch in zwei Achsen. Denkbar ist auch eine Kombination von mehreren Sensoren, die unterhalb der Trägerplatte angeordnet sind, um eine Information über die Bewegung der Trägerplatte 4 in mehreren Achsen zu erzielen.The magnetic field sensor 5 should at least one change in the location of the carrier plate 4 in one axis, but preferably in two axes. Also conceivable is a combination of a plurality of sensors, which are arranged below the carrier plate, to provide information about the movement of the carrier plate 4 to achieve in several axes.

Die Magnete 1, 2 und 3 sind vorzugsweise Permanentmagnete. Geeignet sind einfache und kostengünstige Ferritmagnete genauso wie Magnete aus seltenen Erden, welche eine sehr hohe Energiedichte aufweisen. Die Dimensionierung der Magnete richtet sich im Wesentlichen danach, wie hoch die Abstoßungskraft zwischen dem ersten Magneten 1 und dem zweiten Magneten 2 sein muss, damit sich die beiden Magnete 1 und 2 bei Belastung durch ein Versuchstier nicht berühren. Dies gilt sowohl für statische Kräfte als auch dynamische Kräfte, wobei letztere auftreten können, wenn das Tier springt oder sich fallen lässt. Die Dimensionierung des dritten Magneten, welcher für den Sensor 5 vorgesehen ist, ist in Abhängigkeit von der Empfindlichkeit des Sensors 5 vorzunehmen. Vorzugsweise ist der Magnet 3 an der Unterseite der Trägerplatte 4 montiert, damit das auf der Oberseite der Trägerplatte 4 sich frei bewegende Tier in seiner Bewegung nicht behindert wird.The magnets 1 . 2 and 3 are preferably permanent magnets. Suitable are simple and inexpensive ferrite magnets as well as rare earth magnets, which have a very high energy density. The dimensioning of the magnets depends essentially on how high the repulsive force between the first magnet 1 and the second magnet 2 must be, so that the two magnets 1 and 2 Do not touch when exposed to a test animal. This applies to both static forces and dynamic forces, the latter occurring when the animal jumps or falls. The dimensioning of the third magnet, which is for the sensor 5 is provided, is dependent on the sensitivity of the sensor 5 make. Preferably, the magnet 3 at the bottom of the carrier plate 4 mounted so that on top of the carrier plate 4 free-moving animal is not hindered in its movement.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Trägerplatte 4 von mindestens einer Seitenwand umgeben. Wie aus 4 ersichtlich ist, kann dies auf unterschiedliche Arten erreicht werden. Ist die Seitenwand 6 mit einer Bodenplatte 8 verbunden, siehe 4a, 4b, bewegt sich die Trägerplatte 4 relativ zur Seitenwand 6 je nach Bewegung des auf der Trägerplatte 4 sich befindenden Tieres. Diese Ausführungsform entspricht einem Käfig, welcher oberhalb seiner Bodenplatte eine Trägerplatte schwebend aufnimmt. Ist die Seitenwand 6 mit der Trägerplatte 4 verbunden, siehe 4c, bewegt sich der gesamte Aufbau aus Trägerplatte 4 plus Seitenwand 6 gegenüber einer Bodenplatte 8. Bei einer solchen Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn der Aufbau aus Trägerplatte 4 und Seitenwand 6 gegen Radialkräfte durch eine Seitenführung geschützt bzw. stabilisiert wird. Von Bedeutung ist dabei ein Abstand d1 zwischen Trägerplatte 4 und Seitenwand 6 bei den Ausführungsformen gemäß 4a und 4b bzw. ein Abstand d2 zwischen Seitenwand 6 und Seitenführung 7 gemäß der Ausführungsform, welche in 4c dargestellt ist. Der Abstand d1 bzw. d2 sollte einen Mindestabstand nicht unterschreiten, da sonst die Gefahr besteht, dass eine Berührung zwischen Trägerplatte 4 und Seitenwand 6 gemäß 4a und 4b bzw. Seitenwand 6 und Seitenführung 7 gemäß 4c nicht vermieden werden kann und das Messergebnis somit verfälscht werden könnte.According to a preferred embodiment, the carrier plate 4 surrounded by at least one side wall. How out 4 can be seen, this can be achieved in different ways. Is the sidewall 6 with a bottom plate 8th connected, see 4a . 4b , the carrier plate moves 4 relative to the side wall 6 depending on the movement of the on the carrier plate 4 animal. This embodiment corresponds to a cage, which receives a support plate floating above its bottom plate. Is the sidewall 6 with the carrier plate 4 connected, see 4c , the entire structure moves out of carrier plate 4 plus side wall 6 opposite a bottom plate 8th , In such an embodiment, it is advantageous if the construction of support plate 4 and sidewall 6 Protected against radial forces by a side guide or stabilized. Of importance is a distance d1 between the support plate 4 and sidewall 6 in the embodiments according to 4a and 4b or a distance d2 between the side wall 6 and side guide 7 according to the embodiment, which in 4c is shown. The distance d1 or d2 should not fall below a minimum distance, otherwise there is a risk that a contact between the support plate 4 and sidewall 6 according to 4a and 4b or side wall 6 and side guide 7 according to 4c can not be avoided and the measurement result could be falsified.

In 5 ist eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die Trägerplatte 4 wird mittels vier Magnetpaaren 1a2a, 1b2b, 1c2c und 1d2d in einer Schwebelage gehalten. Die Vorrichtung ist von mehreren Seitenwänden 6 umgeben, welche mit der Bodenplatte verbunden sind. Dies entspricht der in 4a dargestellten Ausführungsform, jedoch mit dem Unterschied, dass für die Lagerung der Trägerplatte 4 vier Magnetpaare vorgesehen sind. Um eine hohe Empfindlichkeit für die Messung der lokomotorischen Aktivitäten des Versuchstieres zur erzielen, ist ein Magnetfeldsensor 5 so ausgerichtet, dass er vom homogenen Magnetfeld des Magneten 3 gut durchdrungen wird. Richtet sich das Versuchtier an einer der Seitenwände 6 auf und lasst sich anschließend fallen, entsteht ein Kraftstoß, welcher die Platte in eine geneigte Lage verstellt. Dies führt zu einer vom Sensor 5 erfassten Magnetfeld-Änderung des vom Magneten 3 ausgehenden Magnetfeldes. Vom Sensor 5 wird ein Analogsignal an eine Signalverarbeitungseinheit 9 abgegeben, welche nach einer Verstärkung durch einen Verstärker 10 von einem Analog-Digital-Wandler 11 in ein digitales Signal umgewandelt wird. Das Signal des Sensors 5 ist vorzugsweise ein Spannungswert, welcher mittels des Verstärkers 10 und des Analog-Digital-Wandlers 11 so aufbereitet wird, dass die Stärke der Bewegung des Versuchstieres deutlich vom Grundrauschen des Sensors unterschieden werden kann. Das so ermittelte digitale Signal des Sensors 5 wird einem Computer 12 zugeführt, welcher das digitale Signal erfasst und mittels einer Software derart filtert, dass das Grundrauschen des Sensors 5 als eine Basislinie erscheint, jedoch der Zusammenhang zwischen einer Bewegungsaktivität des Versuchstieres und der Zeit der Aktivität beibehalten wird. Eine derartige Signalverarbeitung ist vorteilhaft, da eine über evtl. mehrere Tage dauernde Versuchszeit zu einer sehr großen Datenmenge führen würde, die von herkömmlichen Datenauswertungsprogrammen (z.B. Excel®) nicht mehr verarbeitet werden kann. Die so ermittelten Daten werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einer Ausgabeeinheit 13 zugeführt, welche zum Beispiel ein Monitor oder ein Drucker sein kann.In 5 a development of the device according to the invention is shown. The carrier plate 4 is by means of four pairs of magnets 1a - 2a . 1b - 2 B . 1c - 2c and 1d - 2d kept in a floating position. The device is of several side walls 6 surrounded, which are connected to the bottom plate. This corresponds to the in 4a illustrated embodiment, but with the difference that for the storage of the carrier plate 4 four pairs of magnets are provided. In order to achieve a high sensitivity for the measurement of the locomotor activities of the test animal, a magnetic field sensor is used 5 aligned so that it is from the homogeneous magnetic field of the magnet 3 is well penetrated. The experimental animal is aimed at one of the side walls 6 and then let fall, creates an impulse, which adjusts the plate in an inclined position. This leads to a sensor 5 detected magnetic field change of the magnet 3 outgoing magnetic field. From the sensor 5 An analog signal is sent to a signal processing unit 9 delivered after amplification by an amplifier 10 from an analog-to-digital converter 11 is converted into a digital signal. The signal of the sensor 5 is preferably a voltage value, which by means of the amplifier 10 and the analog-to-digital converter 11 is prepared so that the strength of the movement of the experimental animal can be clearly distinguished from the noise floor of the sensor. The thus determined digital signal of the sensor 5 becomes a computer 12 supplied, which detects the digital signal and filtered by a software such that the noise floor of the sensor 5 appears as a baseline but maintains the relationship between a subject's activity of movement and the time of the activity. Such a signal processing is advantageous because a test time lasting over several days would lead to a very large amount of data that can no longer be processed by conventional data evaluation programs (eg Excel® ). The data thus determined become, according to a preferred embodiment of the invention, an output unit 13 supplied, which may be, for example, a monitor or a printer.

Das der Messung der lokomotorischen Aktivität zugrundeliegende physikalische Prinzip ist schematisch in 6 näher illustriert. In 6a ist ein erster Magnet 1, ein zweiter Magnet 2, eine Trägerplatte 4, ein dritter Magnet 3 und ein zugehöriger Sensor 5 darge stellt. Die Trägerplatte 4 befindet sich in einer im wesentlichen horizontalen Lage, wobei der Sensor 5 derart positioniert ist, dass er vom homogenen Magnetfeld des Magneten 3 durchdrungen wird. Die seitliche Position der Trägerplatte 4 wird durch den Magneten 1 und Magneten 2 bestimmt, wobei sich der erste Magnet 1 im Zentrum des Magnetfeldes des zweiten Magneten 2 anordnet. Bewegt sich ein Versuchstier zum Rand der Trägerplatte 4, siehe 6b, verlässt die Trägerplatte 4 ihre Ruhelage, und wird zur Horizontalen geringfügig geneigt. Dadurch ändert sich die Ausrichtung des Magnetfeldes mit der Feldstärke B des Magneten 3, so dass vom Sensor 5 eine Feldstärkeänderung erfasst wird. Diese Änderung ist sowohl in örtlicher als auch in zeitlicher Hinsicht aufgelöst. Je nach Position des Versuchstieres auf der Trägerplatte 4 wird eine unterschiedliche Neigung erreicht, und je nach Intensität der Bewegung des Versuchstieres wird eine unterschiedlich rasche Änderung des Magnetfeldes vom Sensor 5 erfasst. Damit wird sowohl die Häufigkeit als auch die Intensität der lokomotorischen Aktivität des Versuchstieres erfasst.The physical principle underlying the measurement of locomotor activity is shown schematically in FIG 6 illustrated in more detail. In 6a is a first magnet 1 , a second magnet 2 , a support plate 4 , a third magnet 3 and an associated sensor 5 Darge presents. The carrier plate 4 is in a substantially horizontal position, the sensor 5 is positioned so that it from the homogeneous magnetic field of the magnet 3 is penetrated. The lateral position of the carrier plate 4 is through the magnet 1 and magnets 2 determined, wherein the first magnet 1 in the center of the magnetic field of the second magnet 2 arranges. If a test animal moves to the edge of the carrier plate 4 , please refer 6b , leaves the carrier plate 4 its rest position, and is slightly inclined to the horizontal. As a result, the orientation of the magnetic field changes with the field strength B of the magnet 3 , so from the sensor 5 a field strength change is detected. This change is resolved both locally and temporally. Depending on the position of the test animal on the carrier plate 4 a different inclination is achieved, and depending on the intensity of the movement of the experimental animal, a different rapid change of the magnetic field from the sensor 5 detected. Thus, both the frequency and the intensity of the locomotor activity of the experimental animal is recorded.

Magnetfelder, welche von außerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung in die Vorrichtung einstreuen, überlagern das Messergebnis nur dann, wenn sie als Magnetfeldänderungen auftreten. Ein Störmagnetfeld mit einer konstanten Feldstärke, welches aus der Umgebung der Vorrichtung auf den Sensor 5 einwirken könnte, verändert das Messergebnis nicht, wenn der Sensor durch das Störmagnetfeld nicht in die Sättigung getrieben wird. Für die Erfassung der Signale ist wesentlich, dass nicht die absolute Feldstärke, sondern eine Feldstärkeänderung erfasst wird.Magnetic fields which are scattered into the device from outside the device according to the invention superimpose the measurement result only if they occur as magnetic field changes. A disturbance magnetic field with a constant field strength, which from the environment of the device to the sensor 5 could not affect the measurement result if the sensor is not driven into saturation by the disturbance magnetic field. For the detection of the signals is essential that not the absolute field strength, but a field strength change is detected.

In 7 sind Messergebnisse eines Experiments dargestellt. Dazu wurde als Versuchstier eine Maus (CB57 black) mit 0,4 ml eines Gerinnungsfaktormixes i.v. injiziert. Nach Aktivieren des Sensors 5 und der Signalverarbeitungseinheit 9 wurde das Tier auf die Trägerplatte 4 gesetzt, wobei die lokomotorische Aktivität des Versuchstieres aufgezeichnet wurde. 7a zeigt ein Diagramm, bei dem auf der X-Achse die Zeit aufgetragen und auf der Y-Achse die Stärke der Magnetfeldänderung aufgrund der Bewegung des Versuchstieres aufgezeichnet ist. Der in 7a dargestellte Zeitraum beträgt etwa 130 Minuten, wobei in 7b eine Vergrößerung der Signale der ersten 30 Minuten dargestellt ist. Aus 7b ist ersichtlich, dass das Versuchtier in den ersten 13 Minuten eine normale Aktivität zeigt, und sich dann bis zur 28. Minute ruhig verhält. Im Zeitraum von 28 bis 30 Minuten hatte sich die Maus auf einen Bewegungsreiz hin in Bewegung gesetzt und ist im Käfig herumgelaufen, wobei sie sich mehrfach geputzt hat. Die starken Signalausschläge im Bereich von 5, 8 und 13 Minuten korrelieren mit folgendem Bewegungsmuster: Die Maus zieht sich an der Seitenwand der Vorrichtung empor und lasst sich anschließend auf die Trägerplatte fallen.In 7 are measured results of an experiment shown. For this purpose, a mouse (CB57 black) with 0.4 ml of a coagulation factor mixture was injected iv as an experimental animal. After activating the sensor 5 and the signal processing unit 9 The animal was placed on the carrier plate 4 set, with the locomotor activity of the experimental animal was recorded. 7a shows a diagram in which the time is plotted on the X-axis and recorded on the Y-axis, the strength of the magnetic field change due to the movement of the experimental animal. The in 7a illustrated period is about 130 minutes, with in 7b an enlargement of the signals of the first 30 minutes is shown. Out 7b It can be seen that the test animal shows a normal activity during the first 13 minutes, and then behaves calmly until the 28th minute. In the period of 28 to 30 minutes, the mouse had set in motion on a motion stimulus and walked around in the cage, where she has cleaned several times. The strong signal swings in the range of 5, 8 and 13 minutes correlate with the following movement pattern: The mouse pulls up on the side wall of the device and then let fall on the support plate.

Dieses Beispiel zeigt, dass die Häufigkeit und Intensität der lokomotorischen Aktivität des Versuchstieres erfasst werden kann, wobei diese Daten mit einem Bewegungsmuster korrelieren.This example shows that the frequency and intensity of the locomotor activity of the experimental animal can be detected, this data correlate with a movement pattern.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sind für Versuchstiere geeignet, die sich durch die Existenz von Magnetfeldern in ihrem Verhalten nicht beeinflussen lassen. Bei Zugvögeln, welche einen Magnetsinn besitzen und welche sich am Magnetfeld der Erde orientieren, welches im Vergleich zum Magnetfeld von üblichen Permanentmagneten relativ schwach ist, sind eventuell besondere Maßnahmen zur Abschirmung der äußeren Magnetfelder erforderlich.The inventive device and the method according to the invention are for Test animals suitable, characterized by the existence of magnetic fields can not be influenced in their behavior. In migratory birds, which have a magnetic sense and which are at the magnetic field of the earth orient, which compared to the magnetic field of conventional permanent magnets is relatively weak, may be special measures to shield the external magnetic fields required.

Die obigen Ausführungen sind am Beispiel von Versuchtieren erläutert. Gleichwohl kann die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren prinzipiell auch für andere Lebewesen verwendet werden.The above are explained using the example of test animals. Nevertheless, the inventive device and the method according to the invention in principle also for other living things are used.

11
erster Magnet (Magnet an Trägerplatte)first Magnet (magnet to carrier plate)
22
zweiter Magnet (Magnet an Bodenplatte)second Magnet (magnet on bottom plate)
33
dritter Magnetthird magnet
44
Trägerplattesupport plate
55
Magnetfeldsensormagnetic field sensor
66
SeitenwandSide wall
77
Seitenführungcornering
88th
Bodenplattebaseplate
99
SignalverarbeitungseinheitSignal processing unit
1010
Signalverstärkersignal amplifier
1111
Analog-Digital-WandlerAnalog to digital converter
1212
Computercomputer
1313
Ausgabeeinheitoutput unit
100100
Vorrichtungcontraption
BB
Magnetfeldmagnetic field
tt
ZeitTime

Claims (24)

Vorrichtung (100) zur Bestimmung lokomotorischer Aktivitäten eines Versuchstieres, wobei die Vorrichtung (100) aufweist: – ein Magnetpaar aus einem ersten Magneten (1) und einem zweiten Magneten (2), wobei das Magnetpaar so zueinander positionierbar ist, dass sich der erste Magnet (1) gegenüber dem zweiten Magneten (2) in einer Schwebelage befindet, wobei der erste Magnet (1) mit einer Trägerplatte (4) verbunden ist, welche sich in im Wesentlichen horizontaler Lage befindet, und – mindestens einen Sensor (5) zur Erfassung einer örtlichen und zeitlichen Änderung eines Magnetfeldes (B), wobei die Änderung des Magnetfeldes (B) durch die Lageänderung der Trägerplatte (4) erzeugbar ist, welche sich aus einer Bewegung eines sich auf der Trägerplatte (4) bewegenden Versuchstieres ergibt.Contraption ( 100 ) for determining locomotor activity of an experimental animal, the device ( 100 ): - a magnet pair of a first magnet ( 1 ) and a second magnet ( 2 ), wherein the magnet pair is positionable to each other so that the first magnet ( 1 ) opposite the second magnet ( 2 ) is in a floating position, wherein the first magnet ( 1 ) with a carrier plate ( 4 ), which is in a substantially horizontal position, and - at least one sensor ( 5 ) for detecting a local and temporal change of a magnetic field (B), wherein the change of the magnetic field (B) by the change in position of the carrier plate ( 4 ) can be generated, which is a movement of a on the support plate ( 4 ) of moving animals. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Magnetfeld-Austrittsfläche des ersten Magneten (1) kleiner als die Magnetfeld-Austrittsfläche des zweiten Magneten (2) ist.Device according to claim 1, wherein the magnetic field exit surface of the first magnet ( 1 ) smaller than the magnetic field exit area of the second magnet ( 2 ). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei mit der Trägerplatte (4) ein dritter Magnet (3) verbunden ist, dessen Magnetfeld den Sensor (5) durchdringt.Device according to one of the preceding claims, wherein with the carrier plate ( 4 ) a third magnet ( 3 ) whose magnetic field is the sensor ( 5 ) penetrates. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei mittels des Sensors (5) eine Häufigkeit der lokomotorischen Aktivitäten des Versuchstieres innerhalb eines definierten Zeitraumes bestimmbar ist.Device according to one of the preceding claims, wherein by means of the sensor ( 5 ) a frequency of the locomotor activities of the test animal within a defined period can be determined. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei mittels des Sensors (5) eine Intensität der lokomotorischen Aktivitäten des Versuchstieres innerhalb eines definierten Zeitraumes bestimmbar ist.Device according to one of the preceding claims, wherein by means of the sensor ( 5 ) an intensity of the locomotor activities of the experimental animal within a defined period of time can be determined. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei der definierte Zeitraum mehrere Tage betragen kann.Device according to one of claims 4 or 5, wherein the defined Period may be several days. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die jeweiligen Magneten (1, 2) Permanentmagneten sind.Device according to one of the preceding claims, wherein the respective magnets ( 1 . 2 ) Are permanent magnets. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung mehrere Magnetpaare (1a, 2a; 1b, 2b; 1c, 2c; 1d, 2d) aufweist, wobei die mehreren Magnetpaare (1a, 2a; 1b, 2b; 1c, 2c; 1d, 2d) jeweils so zueinander positionierbar sind, dass sich jeweils ein Magnet (1a, 1b, 1c, 1d) eines Magnetpaares (1a, 2a; 1b, 2b; 1c, 2c; 1d, 2d) gegenüber dem anderen Magnet (2a, 2b, 2c, 2d) eines Magnetpaares (1a, 2a; 1b, 2b; 1c, 2c; 1d, 2d) in einer Schwebelage befindet und jeweils ein Magnet (1a, 1b, 1c, 1d) jedes Magnetpaares (1a, 2a; 1b, 2b; 1c, 2c; 1d, 2d) mit der Trägerplatte verbunden ist.Device according to one of the preceding claims, wherein the device comprises a plurality of magnet pairs ( 1a . 2a ; 1b . 2 B ; 1c . 2c ; 1d . 2d ), wherein the plurality of magnet pairs ( 1a . 2a ; 1b . 2 B ; 1c . 2c ; 1d . 2d ) are each positionable to each other so that in each case a magnet ( 1a . 1b . 1c . 1d ) of a magnet pair ( 1a . 2a ; 1b . 2 B ; 1c . 2c ; 1d . 2d ) opposite to the other magnet ( 2a . 2 B . 2c . 2d ) of a magnet pair ( 1a . 2a ; 1b . 2 B ; 1c . 2c ; 1d . 2d ) is located in a floating layer and in each case a magnet ( 1a . 1b . 1c . 1d ) of each magnet pair ( 1a . 2a ; 1b . 2 B ; 1c . 2c ; 1d . 2d ) is connected to the carrier plate. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Magnetfeld-Austrittsfläche eines jeweiligen Magneten eines Magnetpaares (1a, 2a; 1b, 2b; 1c, 2c; 1d, 2d) kleiner als die Magnetfeld-Austrittsfläche des jeweiligen anderen Magneten des Magnetpaares (1a, 2a; 1b, 2b; 1c, 2c; 1d, 2d) ist.Apparatus according to claim 8, wherein the magnetic field exit surface of a respective magnet of a magnet pair ( 1a . 2a ; 1b . 2 B ; 1c . 2c ; 1d . 2d ) smaller than the magnetic field exit area of the respective other magnet of the magnet pair ( 1a . 2a ; 1b . 2 B ; 1c . 2c ; 1d . 2d ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei der dritte Magnet (3) auf der Unterseite der Trägerplatte (4) angeordnet ist.Device according to one of claims 3 to 9, wherein the third magnet ( 3 ) on the underside of the carrier plate ( 4 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Trägerplatte (4) von mindestens einer Seitenwand (6) umgeben ist.Device according to one of the preceding claims, wherein the carrier plate ( 4 ) of at least one side wall ( 6 ) is surrounded. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Seitenwand (6) mit der Trägerplatte (4) verbunden ist.Apparatus according to claim 11, wherein the side wall ( 6 ) with the carrier plate ( 4 ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Seitenwand mit einer Bodenplatte (8) verbunden ist.Device according to claim 11, wherein the side wall is provided with a bottom plate ( 8th ) connected is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei zwischen der Seitenwand (6) und der Trägerplatte (4) ein Mindestabstand vorhanden ist.Device according to one of claims 11 to 13, wherein between the side wall ( 6 ) and the carrier plate ( 4 ) a minimum distance is available. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Sensor (5) bei der Erfassung der Änderung des Magnetfeldes (B) Signale abgibt, welche von einer Signalverarbeitungseinheit (9) aufgenommen und verarbeitet werden.Device according to one of the preceding claims, wherein the sensor ( 5 ) emits signals which are detected by a signal processing unit (B) when detecting the change in the magnetic field (B) 9 ) are recorded and processed. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Signalverarbeitungseinheit (9) einen Verstärker (10) aufweist.Apparatus according to claim 15, wherein the signal processing unit ( 9 ) an amplifier ( 10 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Signalverarbeitungseinheit (9) einen Analog-Digital-Wandler (11) aufweist.Apparatus according to claim 15 or 16, wherein the signal processing unit ( 9 ) an analog-to-digital converter ( 11 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Signalverarbeitungseinheit (9) einen Computer (12) aufweist.Device according to one of claims 15 to 17, wherein the signal processing unit ( 9 ) a computer ( 12 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Computer (12) digitale Signale erfasst und dazu vorgesehen ist, mit einer Filtereinheit die aufgenommenen digitalen Signale derart zu filtern, dass sich die Anzahl der digitalen Signale reduziert.Apparatus according to claim 18, wherein the computer ( 12 ) is detected digital signals and is provided with a filter unit to filter the recorded digital signals such that the number of digital signals is reduced. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei die Signalverarbeitungseinheit (9) eine Ausgabeeinheit (13) aufweist.Device according to one of claims 15 to 19, wherein the signal processing unit ( 9 ) an output unit ( 13 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Vorrichtung eine Ausgabeeinheit (13) aufweist, mit der eine Häufigkeit und eine Intensität der lokomotorischen Aktivitäten des Versuchtieres innerhalb eines definierten Zeitraumes graphisch darstellbar ist.Apparatus according to claim 20, wherein the apparatus comprises an output unit ( 13 ), with which a frequency and an intensity of the locomotor activities of the test animal within a defined period of time can be represented graphically. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei der definierte Zeitraum mehrere Tage beträgt.The device of claim 21, wherein the defined Period is several days. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei die Signalverarbeitungseinheit (9) Signale speichert.Device according to one of claims 15 to 22, wherein the signal processing unit ( 9 ) Stores signals. Verfahren zur Bestimmung lokomotorischer Aktivitäten eines sich frei bewegenden Versuchtieres mittels der Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: – Plazieren des Versuchtieres auf der Trägerplatte, – Erfassen von Magnetfeldänderungen mittels des Sensors (5) aufgrund von Bewegungen des Versuchstieres, – Erfassen und Verarbeiten von Signalen des Sensors (5) mit einer Signalverarbeitungseinheit (9) und – Ausgeben der von der Signalverarbeitungseinheit (9) erfassten und verarbeiteten Signale mittels einer Ausgabeeinheit (13).Method for determining locomotor activity of a freely moving test animal by means of the device ( 100 ) according to one of the preceding claims, the method comprising the steps of: - placing the test animal on the carrier plate, - detecting magnetic field changes by means of the sensor ( 5 ) due to movements of the test animal, - detection and processing of signals from the sensor ( 5 ) with a signal processing unit ( 9 ) and - output by the signal processing unit ( 9 ) detected and processed signals by means of an output unit ( 13 ).
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