DE1926740A1

DE1926740A1 - Tierkaefig mit elektrischen Anschlussleitungen fuer die Verhaltensforschung der Tiere

Info

Publication number: DE1926740A1
Application number: DE19691926740
Authority: DE
Original assignee: CT D ETUDES POUR L IND PHARMA; Centre dEtudes pour lIndustrie Pharmaceutique
Current assignee: CT D ETUDES POUR L IND PHARMA; Centre dEtudes pour lIndustrie Pharmaceutique
Priority date: 1968-08-02
Filing date: 1969-05-24
Publication date: 1970-02-05
Also published as: IL31774A0; US3540413A; FR1584097A; DE1926740C3; DE1926740B2; SE361814B; IL31774A; GB1227258A; BE728648A

Description

PATENTANWÄLTE DR-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHDNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCH KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

.2j>. 5. 1969 Sch-Eb/est

CENTRE D¹ETUDES $JR L¹INDUSTRIE PHARMACEUTIQUE, 195, Route d'Espagne, j51 Toulouse, Frankreich

Tierkäfig mit elektrischen Anschlußleitungen für die Verhaltensforschung der Tiere

Die Erfindung betrifft einen Tierkäfig mit elektrischen Anschlüssen für die Verhaltensforschung der Tiere, deren Anwesenheit und Verhalten über elektrische Verbindungsleitungen registrierbar ist.Damit soll insbesondere eine möglichst selbsttätige Aufzeichnung des Tierverhaltens, beispielsweise die Anzahl einzelner Bewegungen oder das Vorbeilaufen der Tiere an bestimmten Stellen registriert werden, um auf diese Weise eines oder mehrerer Tiere innerhalb eines solchen Käfigs labormäßig über längere Zeiträume erfassen und aufzeichnen zu können.

Die bisher bekannten Tierkäfige di^er Art sind mit zahlreichen Hilfsmitteln ausgestattet und umfassen beispielsweise fotoelektrische Lichtschranken, bewegliche Kontaktarme oder elastische Trittbrettchen in Verbindung mit einer entsprechenden Ausrüstung von elektrischen Geräten.

909886/0962

Man braucht sich jedoch nur die komplizierte Anordnung solcher empfindlicher Geräteteile innerhalb eines Tierkäfigs zu veranschaulichen, um die zahlreichen technischen Schwierigkeiten zu erkennen, die bekanntlich einer zuverlässigen und störungsfreien Registrierung im Wege stehen und deren Punktion oder Wartung häufig unüberwindliche Probleme aufwirft, dies insbesondere auch im Hinblick aujpöie notwendige Reinigung der Käfige und
Pflege der Tiere.

Andererseits haben die bisher bekannten Registriervorrichtungen dieser Art natürlich auch den Nachteil, daß sie in Lebensraum der Tiere angeordnet werden müssen
und schon deshalb von den Tieren als ungewohnte Fremdkörper empfunden werden, so da3 die Gefahr besteht, daß die Verhaltensforschung und deren Auswertung keine zuverlässigen sondern entsprechend beeinflußte Ergebnisse liefert.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe
zugrunde, alle diese nachteiligen Einflüsse zu vermeiden und den technischen Aufwand so zu-verlässig und so unauffällig wie möglich zu machen, um damit einen Tierkäfig zu schaffen, der einwandfreie und zuverlässige
Meßergebnisse liefert. Dazu sollen die Tiere ihren gewohnten Lebensraum vorfinden. Dieser soll auch in keiner Weise durch etwaige Eingriffe in Meßvorrichtungen auch nur vorübergehend gestört werden. Es soll andererseits eine von mechanischen und von bekanntlich besonders
empfindlich einstellbaren Teilen unabhängige Aufzeichnungen erreicht werden, deren Betriebsbedingungen man ausschließ-

909886/0982

lieh auf elektronische Weise regeln und gleichermaßen auch registrieren kann.

Alle diese technischen Forderungen lassen sich mit einem verhältnismäßig geringen Aufwand weitgehend dadurch erfüllen, wenn dazu gemäß der Erfindung der Käfig als solcher im wesentlichen aus Isolierstoff, wie polymerem Acryl-Kunststoff, besteht und mit einer Vielzahl von Leitungsanschlüssen ausgerüstet ist, die an elektrisch leitfähigen Einzelteilen anschließbar und vorzugsweise über ein abgeschirmtes Kabel mit einem elektrischen Kontrolldetektor verbunden sind, der die von den Tieren ausgehenden Änderungen eines angelegten elektrischen Wechselspannungsfeldes auswertet und auf ein nachgesehaltetes Datenanzeigegerät überträgt. Insbesondere ist es zweckmäßig, die elektronische Überwachung der Verhaltensfor- .-. schung mit dem Tierkäfig gemäß der Erfindung in der Weise durchzuführen, daß die elektrischen Wechselspannungspotentiale durch eine zweipolig, mit Masseanschlüssen und davon räumlich entfernten elektrischen Leitern, beispielsweise einem Abdeckgitter erzeugt und entsprechende Zwischenpotentiale hochohmig jeweils an der Eingangsklemme einer Impulsverstärkerschaltung zur Anzeige des Tierverhaltens meßbar und in Form von Zählimpulsen am angeschlossenen Datenanzeigegerät registrierbar sind. Durch die hochohmige Anordnung der einzelnen Meßkontakte werden die Tiere in ihrem Verhalten in keiner Welse-beeinflußt,.geschweige denn erschreckt. Außerdem kann man in beliebiger Weise die im Einzelfalle gewünschten Stellen des Tierkäfigs mit Kontakten versehen,und es gibt drei Möglichkeiten, dabei Meßergebnisse zu erzielen. Das betreffende Tier kann je-

9098 86/0QB2

-Jemit einem oder mit dem anderen Potential in Berührung kommen oder auch zwei solcher Potentiale verbinden, wobei dann jeweils entsprechend veränderliche
Signalwerte am Eingang/vorgesehenen Pulsverstärkerschaltung auftreten.

Besonders zweckmäßig wird die praktische Verwirklichung der Erfindung in der Weise vorgenommen, daß zur Potentialerzeugung die ggf. transformierte Wechselspannung mit
der Netzfrequenz von beispielsweise 50 Hz verwendet und jeder einzelne Meßpunkt auf das Massepotential bezogen, sowie mit einer einzelnen Impulsverstärkerschaltung
verbunden'ist. Dabei wird die angelegte Spannung und das dadurch erzeugte elektrische Feld im Bereich der vorgesehenen Meßpunkte von der Anwesenheit und vom Verhalten der Tiere jeweils geändert.

Es ist bekannt, daß elektrische Anschlußleitungen auch
in Verbindung mit der Netzwechselspannung im Innenraum
eines Gebäudes oder eines Raumes auch entsprechende
elektrische Wechselfelder erzeugen, die jedoch normalerweise so schwach sind, daß sie nicht spürbar werden. So ist auch die Feldleistung eine Funktion der Frequenz
und deshalb im Falle der Netzfrequenz von etwa 50 Hz
entsprechend klein. Innerhalb eines solchen elektrischen Feldes kann jeder elektrische Leiter ein bestimmtes Potential annehmen, und zwar dasjenige Potential, welches dem entsprechenden Gradientenwert des elektrischen Feldes entspricht. Dabei führen jedoch die räumlichen Abmessungen des elektrischen Leiters und in gleicher Weise auch die Abmessungen des zu beobachtenden Tieres zu einer Änderung

9 0 9 8 8 6 /0982

des Feldlinienverlaufes, weil elektrische Leiter, sowie auch die durch ihren Wassergehalt in Verbindung mit den darin gelösten Salzen elektrisch leitfähigen Tiere,praktisch keine nennenswerte Potentialunterschiede aufweisen, Auf diesem Grundgedanken beruht das Lösungsprinzip der vorliegenden Erfindung und man braucht nur außerhalb des vorgeschlagenen Tierkäfigs das erforderliche Wechselstrompotential zu erzeugen, sowfe innerhalb des Käfigs an bestimmten Stellen Meßpunkte vorzusehen, um ganz unmerklich über die angeschlossenen Leitungen die gewünschten Potentialänderungen zu erhalten, die man mit den Mitteln der moderen Elektronik ohne.weiteres um mehrere Größenordnungen verstärken kann, wozu sich eine natürlich mehrstufige Verstärkerschaltung in bekannter Weise eignet*

Die baulichen Vorteile der Erfindung werden beispielsweise dadurch erreicht, daß der Boden des Käfigs aus einzelnen, gegeneinander elektrisch isolierbaren Stäben nach Art eines Gitters hergestellt ist, die mit beliebigem Potential anschließbar und jeweils zusammengestzt sind aus elektrisch leitfähigen Kontäcthülsen und Isolierstoffhülsen.

Man kann also die Wartung und Pflege der Tiere in der gewohnten Weise aufrechterhalten, wobei Abfälle und die Ausscheidungen der Tiere durch die Stäbe hindurch nach unten fallen können. Man kann außerdem die elektronische Ausartung der aufzunehmenden Prüfsignale so verwirklichen, daß die Impulsverstärkerschaltung in an sich bekannter Weise jeweils aus einer rauecharmen Eingangsstufe, einer Empfangsverstärkerstufe, einer Gleichrichterstufe und einer Schwellwertstufe mit einer nachgeschalteten Impulswandlerstufe besteht, deren Übertragungssignale das ausgangsseitig angeschaltete Datenanzeigegerät digital aussteuern.

909886/0982

V/eitere Vorteile bei der praktischen Ausgestaltung des Tierkäfigs gemä3 der Erfindung, beispielsweise durch einzelne Prüfleitungsanschlüsse an bestimmten Einrichtungen des Käfigs, beispielsweise an einem Freßnapf, bzw. an einer Tränke, sind zu dem in der Anmeld ungs zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen·

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen Käfig mit einer AnzäoL von beliebig wählbaren Leitungsanschlüssen,

Fig. 2 ein vergrößertes Teilschnittbild nach Linie H-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt senkrecht zu Fig. 2 nach Linie HI-III, und

Fig. 4 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Impulsverstärkerschaltung, sowie

Fig. 5 die von den Einzelstufen der Schaltung nach Fig.4 übertragenen Signale in schematischer Darstellung.

Beim Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 1 ist ein Käfig 1 beliebiger Abmessungen zu sehen, der zur Verhaltensforschung dient und hierzu über ein abgeschirmtes Kabel 2 mit einer Vielzahl von einzelnen noch näher zu beschreibenden Leitungen an einem Kontrolldetektor CD angescHossen ist, der die in Form von Impulsen umgewandelten Einzelsignale auf ein nachgeschaltetes Datenanzeigegerät DA überträgt. Geräte dieser Art sind bekannt»

909886/0982

Zweckmäßig kann ein nummerischer Datenspeicher mit einem entsprechenden Zählwerk verwendet werden, ebenso gut eignet sich auch ein Blattschreiber, der die aufgezeichneten Signale als Funktion der Zeit zu Papier bringt und eine sehr genaue und zuverlässige Auswertung der Forschungsergebnisse ermöglicht. Dabei werden im Gegensatz zu den früher bekannten Vorrichtungen weder die Tiere noch die elektronischen Meßgeräte in Verbindung mit irgendwelchen mechanisch bewegten Einzelteilen oder elektrischen Lichtschranken gestört.

Der Käfig 1 besteht nach Fig. 1 aus vier■senkrechten Seitenwänden ;*>, die aus einem haltbaren und durchsich-■ tigen Material hergestellt sind, beispielsweise aus Glas oder aus einem polymeren Acryl-Kunststoff. Ein Abdeckgitter 4, dessen einzelne Drähte zweckmäßig aus einem rostfreien Stahl bestehen, ist jeweils über die oberen Ränder der Seitenwände 3 umgeschlagen und hat folgende Vorteile. Einerseits können die Tiere aus dem abgeschlossenen Käfig 1 nicht e-ntweichen und erhalten doch ausreichend Frischluft, andererseits ist der zu beobachtende Käfigraum auch gegen Eingriffe von außen her abgedeckt, wobei das da-zu verwendete Gitter über eine Anschlußleitung 28 anschließbar ist und damit ein wesentliches Potential für die Verhaltensforschung mit dem erfindungsgemäßen Tierkäfig 1 darstellt. Zweckmäßig wird die Anschlußleitung 28 nicht zu einem hochohmigen Meßpunkt geführt, sondern bei diesem Ausführungsbeispiel dazu verwendet, um das von außen anzulegende Wechselspannungsfeld zu erzeugen. Bekanntlich haben solche Metallgitter

jjü den technischen Vorteil, praktisch die gleichen'Potentialverhältnisse zu erzeugen wie eine ebene Metallplatte.

909886/09 8 2

Da nur Potentiale und keine elektrischen Ströme zu übertragen sind, ist die Wahl des Materials ohne Bedeutung, zweckmäßig wird jedoch rostfreier Stahldraht benutzt. .

Der Boden des Tierkäfigs 1 besteht aus einer Reihe von einzelnen Stäben 7, die nach Art eines Gitters nahe nebeneinander, jedoch gegeneinander elektrisch berührungsfrei angeordnet sind un in dieser Weise zwischen zwei gegenüberliegenden Seitenwänden 5 auf entsprechenden Stützleisten 6 ruhen, wie Fig. 2 zeigt. Die Anordnung der Stäbe 7 ist austauschbar in entsprechenden elastischen Klemmfedern 8, die an der winkelförmigen Stützleiste 6 angeordnet werden. Jeder einzelne Stab 7 besteht aus einer Gewindestange Q, über welcher in beliebiger Weise einzelne Hülsen aufgeschoben sind_? beispielsweise elektrisch leitfähige MetallhUlsen 10a, 10b usw., die zweckmäßig gleichfalls aus rostfreiem Stahl bestehen und gegeneinander auf dem gleichen Stab 7 durch Isolierhülsen 11 getrennt werden können. Einzelne von den metallischen Kontakthülsen sind, wie das Schnittbild in Fig. 2 zeigt, auch gegenüber der Gewindestange 9 elektrisch isoliert, beispielsweise die Kontakthülse 10b, welche auf einer entsprechenden Zwischenhülse 12 aus Isolierstoff sitzt. Andere Kontakthülsen, beispielsweise die Hülse 10a, sind unmittelbar elektrisch leitend unter Beilage elastischer Kontaktfedern IJ mit der Gewindestange 9 verbunden. Dabei bedeutet der Ausdruck "Kontakthülse" nicht die Übertragung elektrischer Ströme, sondern nur die zu beobachtende Berührung der betreffenden Teile durch die Tiere. Die An-.

909886/0 98 2

-Q-

Ordnung der genannten Kontakthülsen l0a,10b und der Isolierhülsen 11 auf dem betreffenden Stab 7 ist durch endseitig aufgeschraubte Muttern 14 zuverlässig starr.

Jede einzelne von den elastischen Klemmfedern β ist gleichfalls mit einem Stützstift 15 an der Leist 6 befestigt und mit einer kleinen Schraubmutter angezogen, die zugleich die Aufgabe hat, nicht näher dargestellte Kontaktschuhe für die angeschlossenen Verbindungsdrähte 17 zuverlässig festzuspannen. Jeder Stab 7 nach Fig. 2 ist auf diese Weise im Bedarfsfalle an den Kontrolldetektor CD anschließbar, wenn man e inen entsprechenden Anschlußstecker IQ in die vorgesehene Steckdose 18 einführt. Auf diese Weise sind die Potentialänderungen durch das Verhalten der Tiere vom Käfig übertragbar bis zum Datenanzeigegerät DA. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind nur zwei solcher Verbindungsleitungen mit ihren Stekkern 19 eingezeichnet, jedoch können in der gleichen Weise auch alle anderen Stäbe 7 elektronisch überwacht werden. Außerdem zeigt Fig. 1 noch einen Stecker 20, der speziell das Massepotential für die im Kontrolldetektor CD vorhandenen Impulsverstärkerschaltungen durch das abgeschirmte Kabel 2 hindurch überträgt. Dadurch werden elektrische Meßfehler durch Einflüsse auf das Massepotential praktisch ausgeschaltet.

Die Beschreibung des Ausführungsbeispieles maclt ersichtlich, daß man im Bedarfsfalle jede beliebige Konfiguration der gewünschten Meßpunlcte durch entsprechende Anschlußleitungen einstellen kann. Dank der erfindungsgemäßen Ausführung des Tierkäfiges und aufgrund des Lösungsgedankens,

S09386/0982

nur hochohmige Wechselspannungspotentiale zu messen, ist es gegenüber den bisher bekannten Ausführungsformen ohne weiteres möglich, vor jeder einzelnen Messung oder auc^vi während der Messungen der jeweils gewünschten Raumpunkte auszuwählen, beziehungsweise die Meßverhältnisse im Bedarfsfalle noch zu verändern, ohne dadurch die Tiere zu stören und mit dem Vorteil , daß eine solche Anpassung der elektronischen Überwachung jederzeit praktisch ohne Zeitverlust möglich ist.

In einer Ecke des Käfigs 1 ist weiterhin ein FreSnapf kl aus rostfreiem Stahl angeordnet und auch dieser elektrisch leitend über einen entsprechenden Stecker 22 an dem Kontrolldetektor CD anschließbar. Sodann ist gegenüber eine Tränke 23 vorgesehen, die einen Wasserbehälter 24 aus thermoplastischem Kunststoff mit einer elektrisch leitfähigen Bodenkappe 2f> aus nichtrostendem Stahl umfaßt, an v/elcher einerseits für die Tiere ein Rohrstück 26 und andererseits für die die elektrischen Messungen eine entsprechende Anschlußleitung 27 angeordnet ist, die ebenfalls durch das abgeschirmte Kabel 2 hindurchführt. Damit bilden sich zwischen dem Freßnapf 21, der Tränke 23 und dem Abdeckgitter 4 gegenüber den Stäben 7 am Boden des Käfigs 1 ganz bestimmte Potentialwerte aus, die in der erfindungsgemäßen Weise eine elektronische Überwachung der Verhaltensforschung ermöglichen.

In einem anderen Winkel des Käfigs 1 1st eine kleine Hütte 2Q angeordnet, die ebenfalls im Bedarfsfalle mit einem Meßleitungsanschluß versehen werden kann.

Das abgeschirmte Kabel 2 erfaßt beim gezeichneten Ausführungsbeispiel 6 einzelne elektrische Leitungen, von denen nur eine mit dem Stecker 20, sowie natürlich auch die Abschirmung des Kabels 2,das Massepotential führt.

909886/0982

Der geschilderte Tierkäfig kann auch innerhalb eines nicht dargestellten elektrischen Wechselfeldes angeordnet werden, so daß in diesem Falle noch das Abdeckgitter 4 zur Übertragung von hochohmigen Potentialänderungen ö herangezogen werden kann, wenn sich die zu beobachtenden Tiere beispielsweise aufrichten. Alle diese Beobachtungen sind vollständig frei und für die Tiere unmerklich zu - registrieren und in nummerischen Zahlenwerten am Anzeigegerät DA erfaßbar. Dazu überträgt beim beschriebenen Ausführungsbeispiel jeder von den fünf einzelnen elektrischen Meßpunkten über das angeschlossene Kabel 2 einen ganz bestimmten Potentialwert, der der jeweiligen Anordnung der genannten elektrisch leitfähigen Teile 4, 21,25 und der betreffenden Stäbe 7 entspricht, welche über die Stecker 19 im einen Falle oder über das Massepotential des Steckers ^O im anderen Falle angeschlossen sind, wobei man ,zweckmäßig alle nicht benutzten Stäbe 7 gemeinsam auf das Masse-potential legt. Die nur innerhalb des Käfigs, also durch die Tiere selbst,veränderlichen Potentialwerte sind auf diese Weise meßbar. Die Stecker IQ, 22 und die Verbindungsleitungen 27,28 sind jeweils an der dazugehörigen Impulsverstärkerschaltung angeschlossen, die zu diesem Zweck in fünffacher Ausfertigung innerhalb des Kontrolldetektors CD vorgesehen wird und im einzelnen aus Fig. 4 bis Fig. 6 ersichtlich ist.

Dazu wird man im praktischen Falle entsprechende gedruckte Schaltungen benutz-en> die mit Transistoren als Verstärkerelementen ausgerüstet sind. Fig. 4 zeigt das Blockschaltbild mit der einen Eingangsklemme 30 für das Massepotential, das auch am Stecker 20 und damit am Käfig 1 liegt, während

0 9 8 8 6/0982

die andere Eingangsklemme 31 hochohmig und an dem jeweils zu überwachenden Meßpunkt angeschlossen wird. Grundsätzlich bestehen die zu übertragenden Signale aus Wechselspannungen der angelegten Frequenz, deren Amplitudenwerte gegenüber dem Massepotential jedoch in Abhängigkeit von den zu beobachtenden Tieren veränderlich auftreten. Die/Verstärkung dieser Signale erfolgt in der Weise, daß die Impulsverstärkerschaltung aus einer rauscharmen Eingangsstufe 32, einer Empfangsverstärkerstufe 34, einer Gleichrichterstufe 36 und einer Schwellwertstufe 40 mit einer nachgeschalteten Impulswandlerstufe 44 besteht, deren Übertragungssignale Sl,S2,S3,s4,Sb das ausgangsseitig angeschaltete Datenanzeigegerät DA digital aussteuern. Die genannten Einzelsignale sind jweils unterhalb der betreffenden Stufen nach Fig. 4 in Fig. 5 schematisch dargestellt. Um eine besonders hohe Eingangsempfindlichkeit zu erzielen, wird in der Eingangs- oder Empfangsstufe 32 ein Flächentransistor 33 benutzt, der einen sehr niedrigen Rauschpegel hat. Der anschließende Empfangsverstärker 34 überträgt das Ausgangssignal der Empfangsstufe 32, durch einen Transistor 35 entsprechend verstärkt, und an den Eingang der nachgeschalteten Gleichrichterstufe 38 MfeejM?j?äg£. Auf diese Weise wird das Eingangssignal Sl zum verstärkten Wechselspannungssignal S2 und dann durch den Gleichrichter 39 zu einem Gleichstrompotential. Die einzelnen Schaltelemente nach Fig. 6 sind bekannt zum Anschluß der Gleichspannung,für die Verstärkerschaltungen dient eine Leitung 36, während andererseits eine durchgehende Leitung 37 mit dem Anschlußpunkt 30 also mit dem Massepotential verbunden ist.

Die genannte Gleichrichterstufe 38 ist die eigentliche Detektorstufe und liefert ihre Ausgangssignale S3 an die nachgeschaltete Schwellwertstufe 40, die nach Fig. 6 einen Regel-widerstand 41, einen Transistor 42 und eine 9Ü9886/0982

ausgangsseitig angeschaltete Zenerdiode 4 3 umfaßt. Damit kann man in bekannter Weise die gewünschten Potentialschwellen einstellen, also diejenigen Werte, welche die aufgenommenen Signale überschreiten, bzw. unterschreiten müssen, bevor eine Registrierung im Datenanzeigegerät stattfinden kann. Dazu ist eine Impulswandlerstufe 44 nachgeschaltet, deren Transistor 45 entweder sperrt oder durchlässig ist und damit digitale Zählsignale S 5 liefert, deren Auslösung von der getroffenen Einstellung der Schwellwertstufe 40 wählbar abhängig 1st.

Fig. 5 zeigt zum charakteristischen Bild der einzelnen Signale Sl bis S5 diese zuletzt genannten Signale, die den eigentlichen Anzeigewert ergeben, der aus den Übertragungseigenschaften der vorhergiienden Stufen 32,34,38*40 und 44 in bekannter Weise resultiert und am Datenanzeigegerät DA entweder entsprechende Zeigerausschläge auf einem Registrierstreifen oder Zählschritte eines Digitalzählers auslöst.

Es ist zu bemerken, daß die beschriebene Impulsverstärkerschaltung und des-gleichen die Ausbildung des im Bedarf sfalle benutzten Datenanzeigegerätes auch durch andere Geräte dieser Art ersetzbar sind, ohne daß damit die Verwendbarkeit des erfindungsgemäßen Tierkäfigs beeinträchtigt wird. Bei Verwendung der genannten nummerischen Zählwerke erhält man in einfachster Weise jederzeit den Zahlenwert dafür, wie häufig ein Tier am betreffenden Keßpunkt anwesend war,und man kann darüberhinaus auch bestimmte Einzelheiten des Verhaltens der beobachteten Tiere in gleicher Weise zuverlässig registrieren, beispielsweise wie oft die Tiere am Freßnapf, an der Tränke und auch wie lange sie jweils dort gewesen sind, oder

09888/0982

auch ob sich die Tiere innerhalb des Käfigs aufgerichtet und damit eine Potentialänderung am Abdeckgitter 4 hervorgerufen haben. Die notwendige Einstellung der elektronischen Hilfsgeräte bereitet im Einzelfalle für den Fachmann keinerlei Schwierigkeiten.

Auch die Anordnung von einzelnen Potentialdifferenzen zwischen zwei Stäben 7 an verschiedenen AnschluS-potentialen ist in beliebiger Weise möglich und kann an den Eingangs klemm en 30 und 31 einer zugeordneten Impulsverstärkerschaltung die gewünschten Meßergebnisse liefern» Jeweils wenn die durch die Tiere ausgelöste Potentialänderung beim Berühren von einem oder einem anderen Meßpunkt, ggf. auch infolge einer Verbindung zwischen zwei der vorgesehenen MeSpunkte über den zuvor eingestellten Schwellwert hinausgeht, dann erzeugt die Impulswandlerstufe 44 anstelle des normalerweise vorhandenen Ausgangssignales "o" jetzt das Zählsignal "l", welches man in bekannter Art umformt, damit man unmittelbar die gespeicherten Werte im dekadischen Zahlenbetrag ablesen kann. Dazu wird die Schwellwert stufe 40 mit Hilfe des Potentiometers 41 jeweils au$Öen gewünschten Wert nach oben oder nach unten eingeregelt.

Um den Signalpegel über einzeyaignale gegenüber dem Anzeigeniveau "0" des Impulswandlers 44 zu ändern, kann man im Bedarfsfalle auch über ein isoliertes Hilfskabel einen kleinen Teil der Netzspannung übertragen, welche die gleiche Frequenz hat.

909886/0982

Wie man aus der vorstehenden Beschreibung ersieht, lassen sich alle derartigen Aufzeichnungen für die Verhaltensforschung von Tieren mit Hilfe des Käfigs gemäß der Erfindung ungehindert, störungsfrei und ohne ■j wesentlichen technischen Aufwand durchführen. Die Vorteile der Erfindung sind nachstehend nochmals zusammengefaßt: ' .

1. Die Bewegungsfreiheit der zu beobachtenden Tiere wird in keiner Weise behindert. Infolgedessen ist die Aufnahme von Nahrung oder Wasser, der Schlaf und die Bewegung, in senkrechter oder horizontaler Richtung vollständig erfaßbar und darüberhinaus als Funktion der Zeit auch zuverlässig aufzuzeichnen.

2. Die Arbeitsfähigkeit und die Wartung der mit dem

erfindungsgemäßen Tierkäfig verbundenen und mit Wechselspannung der Netzfrequenz arbeitenden elektronischen Geräte ist denkbar einfach,und die Verwendung von rostfreiem "Stahl, bzw. von haltbaren KunststofferxFür den Bau des Käfigs bietet keinerlei Störungsquelle auch über längere Meßzeiten.

j5. Die Einsparung empfindlicher Anzeigegeräte der bisher bekannten Art mit beweglichen mechanischen Teilen, Schalthebeln, Trittbrettchen oder Lichtschranken,ergibt einwandfreie und zuverlässige Ausgangssignale, die selbsttätig auch in ihrer richtigen Zeitfolge aufgezeichnet werden.

909886/0 982

4. Die ganze aus Käfig und Anzeigegeräten zusammengesetzte Vorrichtung ist weitgehend unempfindlich gegen äußere Einflüsse, beispielsweise Feuchtigkeit, Temperaturänderungen und Beleuchtungsverhältnisse,-weil die elektronischen Eigenschaften der verwendeten Impulsverstärkerschaltung weitgehend konstant, bzw. innerhalb gegebener Grenzen bekannt und im Bedarfsfalle auch kompensierbar sind.

5. Die am Lebensraum der Tiere angreifenden elektrischen Teile mit deren Wirkungen sind für die Tiere praktisch nicht vorhanden oder in Form der ihnen gewohnten Teile ausgebildet, wie die Stäbe 7 am Boden oder die Form des Freßnapfes und der Tränke nach Fig. 1. Außerdem sind die Tiere keinen Wirkungen ausgesetzt, die ihr Verhalten verändern könnten und infolgedessen in ihrem normalen Verhalten, das untersucht werden soll, auch keineswegs behindert.

6. Außerdem sind die zur Messung benötigten und die stromführenden Anschlußteile auch in soweit den Tieren nicht zugänglich, als diese daran etwa durch Nagen oder Verschmutzung Veränderungen hervorrufen könnten, zumal die Stäbe 7 sehr vorteilhaft in Form eines Gitters angeordnet werden, durch welches Feuchtigkeit und Abfälle von den Ausscheidungen der Tiere nach unten in eine Bodenwanne 5a hineinfallen kann, die auf einer Stützleiste beiderseits aufruht und sehr bequem aus dem erfindungsgemäßen Käfig 1 herausgezogen werden kann.

Damit ist der erfindungsgemäße Tierkäfig in allen Teilen wesentlich besser und vorteilhafter als die bisher be- ^O kannten Konstruktionsformen und in der gleichen Weise natürlich auch mit ganz anderen Abmessungen, aus anderen

909886/0982

Werkstoffen und mit beliebig verändert anschließbaren Meßpunkten ausführbar, jedoch mit gleicher Zuverlässigkeit für eine elektronische Überwachung der Verhaltensforschung beliebiger Tiere in abgewandelter Form zu verwirklichen. So kann man auch Fische mit ganz entsprechenden Mitteln unter Berücksichtigung der elektrischen Leitfähigkeitsverhältnisse überwachen und ihr Verhalten registrieren, wenn der Käfig die Form eines Aquariums hat. Der Lösungsgedanke der vorliegenden Erfindung, die Verwendung möglichst hochohmiger Wechselstrompotentiale

ergibt mit den Mitteln der modernen Elektronik in jedem Falle den erwünschten Verstärkungsfaktor aus kleinsten Potentialänderungen für die gewünschte Erzeugung von
Registrierimpulsen.

09886/0982

Claims

Ansprüche

1. Tierkäfig mit elektrischen Anschlüssen für die Verhaltensforschung der Tiere, deren Anwesenheit und Verhalten über elektrische Verbindungsleitungen registrierbar ist, dadurch gekennzeichnet, das der Käfig (1) als solcher im wesentlichen aus Isolierstoff, wie polymeren) Acryl-Kunststoff, besteht und mit einer Vielzahl von Leitungsanschlüssen (14,^0,22,2?) ausgerüstet ist, die an elektrisch leitfähigen Einzelteilen (7,10a,10b,21,25) anschließbar und vorzugsweise über ein abgeschirmtes Kabel (2) mit einem elektrischen Kontrolldetektor (C D) verbunden sind, der die von den Tieren ausgehenden Änderungen eines angelegten elektrischen Wechselspannungsfeldes ausv/ertet und auf ein nachgeschaltetes Datenanzeigegerät (DA) überträgt.

2. Tierkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 die elektrischen Wechselspannungspotentiale durch eine zweipolig, mit Masseanschlüssen (ICa,20) und davon räumlich entfernten elektrischen Leitern, beispielsweise einem Abdeckgitter (4) erzeugt und entsprechende Zwischenpotentiale hochohmig jeweils an der Eingangsklemme (31) einer Impulsverstärkerschaltung (J2 bis 45) zur Anzeige des Tierverhaltens meßbar und in Form von Zählimpulsen am angeschlossenen Datenanzeigegerät (DA) registrierbar sind.

3. Tierkäfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das zur Potentialerzeugung die ggf. transformierte Wechselspannung mit der Netzfrequenz von beispielsweise 50 Hz verwendet und jeder einzelne Meßpunkt auf das

909886/0 982

Massepotential bezogen, sowie mit einer einzelnen Impulsverstärkerschaltung verbunden ist.

4. Tierkäfig nach Anspruch 1 bis Zt dadurch gekennzeichnet, da,3 der Öoden des Käfigs (l) aus einzelnen, gegeneinander elektrisch isolierbaren Stäben (Y) nach Art eines Gitters hergestellt 1st, die mit beliebigem Potential anschließbar und jeweils zusammengesetzt sind aus elektrisch leitfähifien Kontakthülsen (10a, 10b) und Isolierstoff hülsen (11).

3. Tierkäfig nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Impuls verstärkerschaltung (J-2-45) iⁿ an sich bekannter Weise jeweils aus einer rauscharmen Eingangsstufe (~>2), einer Empfangsverstärkerstufe (^V4 ), einer Gleichrichterstufe (;6) und einer Schwellwertstufe (<fO) mit einer nachgeschalteten Impulswandlerstufe (44) besteht, deren Übertragungssignale (Sl,S2,Sj?,S4,S5) das ausgangsseitig angeschaltete Datenanzeigegerät (DA) digital aussteuern.

6. Tierkäfig nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch einzelne PrUfleitungsanschlüsse (22,27) ^an bestimmten Einrichtungen des Käfigs (1), beispielsweise an einem Freßnapf (21), bzw. an einer Tränke (2~).

909886/098 2

90 .

Leerseite