DE2644063C2

DE2644063C2 - Versuchskammer zur Beeinflussung und Registrierung physiologischer Prozesse bei Lebewesen

Info

Publication number: DE2644063C2
Application number: DE19762644063
Authority: DE
Inventors: Erich Dr. 6531 Waldalgesheim Lehr
Original assignee: CH Boehringer Sohn AG and Co KG
Current assignee: CH Boehringer Sohn AG and Co KG
Priority date: 1976-09-30
Filing date: 1976-09-30
Publication date: 1983-04-07
Also published as: BE859212A; FR2365949A1; LU78198A1; CH625392A5; IE45876L; GB1592863A; IE45876B1; IT1090011B; DE2644063A1; NL7710645A; JPS5362685A; FR2365949B1; DK431777A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Versuchskammer zur Beeinflussung und Registrierung physiologischer Prozesse bei Lebewesen, bestehend aus einem Boden, Seitenwänden und einem Deckel, wobei die Versuchs- _J5 kammer durch mechanisch-elektronische, mittels mechanischer Führungen leicht auswechselbare Funktionsbausteine, welche elektrische und/oder mechansiche Meß-, Regel- und/oder Steuereinrichtungen enthalten, schnell und vielseitig variabel gestaltbar ist.

In der US-PS 38 30 201 ist eine derartige Versuchskammer beschrieben, die mit einer Testwand ausgestattet ist, die die austauschbaren Funktionsbausteine aufweist. Die räumliche Ausnutzung dieser Kammer zur Anordnung der Funktionsbausteine ist auf eine Wand beschränkt, wobei die Funktionsbausteine zudem an dieser Wand einzeln befestigt werden müssen und auch die elektrische Verbindung in jedem einzelnen Fall gesondert herzustellen ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Versuchskammer der bekannten Art so zu gestalten, daß sie auf noch einfachere Weise und in einem noch größeren Rahmen variierbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Boden, der Deckel und sämtliche Seitenwände die Funktionsbausteine bilden und in einem polygonalem Rahmensystem baukastenartig einsetzbar und mit diesem über elektrisch und/oder mechanisch lösbare Kontakte koppelbar sind und daß das Rahmensystem übe. elektrische und/oder mechanisehe Verbindungen an eine zentrale Verteilerplatte für die von den Funktionsbausteinen erhaltenen Funktionen angeschlossen ist.

Eine solche Versuchskammer kann für praktisch jede Art von Lebewesen verwendet werden; bevorzugt wird sie für Tierversuche, jedoch läßt sie sich auch für psychologische und physiologische Untersuchungen am Menschen sowie für physiologische Messungen bei

Pflanzen und Mikroorganismen verwenden.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist für Untersuchungen an Wassertieren die mechanische Verbindung des Bodens, des Deckels, der Seitenwänden und des Rahmensystems wasser- oder gasdicht gestaltet

Der baukastenartige Aufbau von Tierkäfigen ist an sich bekannt, vgl. DE-GM 74 23 111. Dort wird eine Tierbehausung mit aus Rahmenelementen bestehenden Wandungen beschrieben, die schnell und einfach aus den Bauelementen zu montieren ist. Der Vorteil soll darin liegen, daß die Montage der einzelnen Rahmenelemente ohne nach außen vorstehende Kopplungs- und Verbindungselemente lediglich durch koppelnde Profilschienen beziehungsweise Profilstücke erfolgt.

Aus der DE-OS 19 26 740 ist ein Tierkäfig mit elektrischen Anschlußleitungen für die Verhaltensforschung an Tieren bekannt. Dieser Tierkäfig ist überall mit einer Vielzahl von Leitungsanschlüssen versehen, die über ein Kabel mit einem Kontrolldetektor verbunden sind. Der Käfig selbst ist jedoch, einmal gebaut, nicht variabel.

Nachfolgend ist die Erfindung an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. I eine aus Funktionsbausteinen aufgebaute Versuchskammer zur Beeinflussung und Registrierung physiologischer Prozesse bei Lebewesen in schematischer und perspektivischer Darstellung mit abgenommenem Deckel und Boden und

Fig. II —VII unterschiedlich gestaltete Funktionsbausteine der Versuchskammer nach Fig. I, jeweils in Seitenansicht und Draufsicht.

Die Versuchskammer nach Fig. I besitzt ein Rahmensystem mit polygonalem Grundriß, an welchem parallel einander gegenüberliegende Seitenwände IV baukastenartig befestigbar sind. Bei Verhaltensexperimenten hat sich die Konstruktion einer Kammer mit einer größeren Anzahl von Seitenwänden Wbevährt, da stumpfere Ecken das Verhalten weniger beeinlussen. Die Versuchskammer umfaßt außerdem noch einen Decke! O und einen Boden U, welche ebenso wie die Seitenwände Wals Funktionsbausteine ausgebildet sind. Die einzelnen Funktionsbausteine können mit elektrischen und/oder mechanischen Meß-, Regel- und/oder Steuereinrichtungen bestückt sein. Die Schemazeichnung Fig. I zeigt ein Beispiel mit elektrischen Funktionen:

Die verschiedenen Seitenwände W, der Deckel O und der Boden U erhalten über Vielfachstecker 5 und -büchsen B und eine Kabelverbindung K zu einer Verteilerplatte VKontakt. Diese Verteilerplatte V, über die vorhandene elektrische Steuer- und Netzgeräte angeschlossen werden können, läßt sich leicht als Programm-Steckfeld ausführen. Nach einem Auswechseln von Kammerkomponenten kann dann durch bloßen Austausch der fest verdrahteten Programmplatten auch die neue elektrische Kontrolle komplett angepaßt werden.

Die Größe der Versuchskammern ist in weiten Grenzen variabel und richtet sich nach der Größe der Versuchsobjekte.

Das Material, aus dem die Versuchskammern gefertigt werden, richtet sich nach den Versuchsobjekten. Für Landtiere kommen bevorzugt Aluminium oder, z. B. bei aggressiven Tieren und dort, wo es auf besondere Festigkeit ankommt, V2A-Stahl in Frage; für Wasserbewohner eignet sich insbesondere ein physiologisch inerter Kunststoff.

Beispiele der Variationsmöglichkeiten

Aktometer
Kippboden-Aktometer

Seitenwände und Deckel benötigen höci.stens Lichtquellen als elektrische Einrichtungen. Der Boden trägt einen auf einer zentralen Spitze gelag .Tten Teller, der abhängig von den Bewegungen der darauf gesetzten Versuchstiere seine Randauflagestelle verändert. Diese Randberührungsveränderungen des Tellers werden in elektrische Impulse gewandelt und als Maß der Bewegungshäufigkeit registriert Höhenverstellung der zentralen Lagerspitze gestattet eine Variation der Empfindlichkeit.

Zh terkäfig-Aktometer

Seitenwände und Deckel wie bei Kippboden-Aktometer. Es wird ein Boden angesetzt, welcher eine federnd gelagerte Bodenfläche besitzt. Durch Bewegungen von Versuchstieren wird diese Boc^nfläche in Schwingung versetzt, die mechanisch registriert oder in elektrische Signale gewandelt Auskunft über Häufigkeit und Intensuät von Bewegungen geben.

Lichtschranken-Aktometer ^2:>

Prinzip: Bewegungen der Versuchstiere bewirken durch Unterbrechung von Lichtschranken elektrische Impulse, die ein Aktivitätsmaß darstellen.
Für senkrecht verlaufende Lichtschranken wird ein Käfigdeckel mit Beleuchtungseinrichtung und ein Boden mit Empfangsstellen (z. B. Fotowiderständen) eingesetzt. Seitenwände benötigen hierbei keine elektrischen Einrichtungen. Für horizontal verlaufende Lichtschranken werden immer je eine Seitenwand mit Leucht- und eine mit Empfangseinrichtung gegenüberliegend eingesetzt. Hierbei benötigen Deckel und Boden keine elektrischen Einrichtungen.

Beispiele für die Zweckmäßigkeit einer

definierten Verbindung aller elektrischen

Komponenten mit der Verteilermatrix

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Für bestimmte Messungen mit Lichtschrankenkäfigen ist es zweckmäßig, die Summe aller Unterbrechungen aller Schranken zu registrieren. Bei anderen Fragestellungen benötigt man die Information für jede Lichtschranke einzeln (Möglichkeit einer Lokalisation und Richtungsbestimmung von Bewegungen). Außerdem sind von Versuch zu Versuch die Registrierintervalle unterschiedlich.

Diese verschiedenen Anforderungen werden dadurch verwirklicht, daß die einzelnen Lichtschranken auf unterschiedliche Weise elektrisch miteinander und mit anderen, peripheren Einheiten (Uhren, Relais, Zählern) verbunden werden. Diese elektrischen Verbindungen können vorbereitet auf Steckplatten festgelegt werden, die in die Kontakte der Verteilerplatte eingesetzt die jeweilige Versuchsaufgabe mit wenigen Handgriffen realisieren.

Beispiele für die vielseitige Verwendbarkeit
einmal entwickelter Grundbausteine

Andersartige Kombination vorhandener Grundelemente gestattet neue Anwendungsbereiche. So läßt sich z. B. in der Kammer mit horizontalen Lichtschranken zusätzlich das Zitterboden-Unterteil einfügen. Dadurch ist es möglich, sowohl zurückgelegte Wegstrecken (über Lichtschranken) und die Heftigkeit von Bewegungen (über Zitterboden) simultan zu erfassen. Leuchteinrichtungen im Deckel und Seitenteil können auch bei ganz anderen Aufgabem als bei Lichtschranken dienlich sein. Sie können z. B. als optische Reizquellen für Orientierungs- und Dressuraufgaben eingesetzt werden. Wie he'l ein Lichtsignal leuchtet und nach welchem Zeitmuster (z. B. als Flimmerlicht) es eingeschaltet wird, kann durch periphere Widerstände und Zeitschalter über die Verteilerplatte festgelegt werden.

Versuchskammer mit mechanischen Einrichtungen für Tiere

Nicht für alle Anwendungen sind elektrische Einrichtungen der Funktionsbausteine notwendig. Bestimmte Aufgaben lassen sich allein durch mechanische Einrichtungen lösen. So vermag der Einsatz verschiedener Wand-, Boden- und Deckelbausteine mit Sitz- und Manipulationseinrichtungen wie Kletterstangen, Laufräder, Schaukeln usw. die Reizvielfalt der Kammer in weitem Maß zu variieren. In Sonderfällen lassen sich mit entsprechenden Funktionseinheiten Äußerungen der Tiere mechanisch registrieren. Und auch eine Belohnung, z. B. mit Futterpillen, oder eine Bestrafung, z. B. durch Anblasen mit Luft, kann für Dressurzwecke mechanisch abhängig gemacht werden von bestimmten Handlungen der Versuchstiere, z. B. vom Betätigen eines Hebels oder dem Aufsuchen eines bestimmten Ortes.

Im folgenden werden verschiedene Möglichkeiten des Aufbaus einzelner Funktionsbausteine anhand der Zeichnungen F i g. II —VlI aufgezeigt.

A. Beispiel für 2 verschiedene Oberteil-Bausteine

In Fig. II ist ein Deckel-Baustein ohne Funktionseinheiten dargestellt.

Fig. III zeigt einen Deckel-Baustein mit Innenabtrennung und Infrarot-Sender (1) für Lichtschranken. Innere Abtrennwände (2) bündeln mit ihren Linsen (3) das Licht so, daß es auf die Fotosensoren entsprechender Seitenwände (siehe F i g. V) gerichtet wird.

B. Beispiel für 2 verschiedene Seitenteil-Bausteine
Fig. IV stellt eine Seitenwand ohne Funktionseinheiten, mit Luftlöchern (4) dar.

F i g. V zeigt eine Seitenwand mit mehreren Funktionseinheiten:

Akustischer Signalgeber (5), optischer Signalgeber (6), Reaktionstaste (7), in die von einem Futterspender (9) Belohnungspillen durch einen Futterkanal (10) gegeben werden können, Foto-Sensoren (8) (als Lichtschranken-Empfänger).

C. Beispiel für 2 verschiedene Boden-Bausteine
F i g. VI: Boden ohne Funktionseinheiten.

F i g. VlI stellt einen Boden dar mit einem Rost aus elektrisch isolierten Gitterstäben (11), mit deren Hilfe elektrische Schocks erteilt werden können, welcher auf lnduktivwandiern (12) ruht, die Aktivitätssignale liefern.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Versuchskammer zur Beeinflussung und Registrierung physiologischer Prozesse bei Lebewesen, bestehend aus einem Boden, Seitenwänden und einem Deckel, wobei die Versuchskammer durch mechanisch-elektronische, mittels mechanischer Führungen leicht auswechselbare Funktionsbausteine, welche elektrische und/oder mechanische Meß-, _to Regel- und/oder Steuereinrichtungen enthalten, schnell und vielseitig variabel gestaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (U/. der Deckel (O) und sämtliche Seitenwände (W) die Funktionsbausteine bilden und in einem polygonalen , Rahmensystem baukastenartig einsetzbar und mit diesem über elektrisch und/oder mechanisch lösbare Kontakte (S, B) koppelbar sind und daß das Rahmensystem über elektrische und/oder mechanische Verbindungen (K) an eine zentrale Verteilerplatte (V) für die von den Funktionsbausteinen enthaltenen Funktionen angeschlossen ist.

2. Versuchskammer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine wasser- oder gasdichte mechanische Verbindung des Bodens, des Deckels, der Seitenwände und des Rahmensystems für Untersuchungen an Wassertieren.