JP2021013363A - 小動物用トレッドミル - Google Patents

Abstract

【課題】もっと高速歩行するように促す刺激を、小動物に対して優しく且つ安全に与えることができるシンプルな構造の小動物用トレッドミル装置を提供する。【解決手段】コンベア式の走路面１６ｄを有し、走路面１６ｄを後方向に移動させることによって小動物Ｓを前方向に歩行させるトレッドミル１６を備える。トレッドミル１６の周囲を囲み、小動物Ｓが走路面１６ｄから降りることができないようにする囲い壁２０を備える。囲い壁２０は後壁板２２を有し、後壁板２２は、走路面１６ｄの上方に立てて配置され、上端部２２ａが取り付け部２４ａに固定され、下側部分２２ｂが後方向に変位可能である。走路面１６ｄ上の小動物Ｓが下側部分２２ｂに接触し、小動物Ｓが前方向に走行しない時は、下側部分２２ｂが小動物Ｓに押されて開き、小動物Ｓが走路面１６ｄの後端部から搬出される。【選択図】図２

Description

この発明は、マウス等の小動物を対象とした医療実験に使用される小動物用トレッドミル装置に関する。

従来、例えば特許文献１に開示されているように、コンベア式の走路面を有し、走路面を後方向に移動させることによって小動物を前方向に歩行させるトレッドミルと、トレッドミルの周囲を囲み、小動物が走路面から降りることができないようにする囲い壁とを備え、走路面の後端部に、小動物に電気刺激を与える電気刺激装置が設置された疲労モデル動物作製装置があった。この発明は、本願発明者によるものである。

この疲労モデル動物作製装置は、慢性的なストレス性睡眠障害等の研究に必要な疲労モデル動物を作製するための装置であり、小動物を強制歩行させてストレスを与えることにより、研究目的に合う疲労モデル動物を効率よく作成することができる。

実用新案登録３２１５８５９号公報

特許文献１の疲労モデル動物作製装置は、小動物に対して電気刺激を与えることによって、強制的に高速に歩行するように促す構成になっている。しかしながら、電気刺激は、小動物が過去に経験したことのない不快な刺激なので、電気刺激を受けた時にびっくりして跳び上がったり、あらぬ方向に逃げだそうとしたりする。したがって、小動物が装置のどこかに強くぶつかったり挟まったりして、ケガをしてしまうケースがあった。また、この疲労モデル動物作製装置は、実験担当者が装置を停止させないと、疲れ切った小動物に対して電気刺激を与え続けることになるので、稀に小動物を死なせてしまうこともあった。

本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、もっと高速歩行するように促す刺激を、小動物に対して優しく且つ安全に与えることができるシンプルな構造の小動物用トレッドミル装置を提供することを目的とする。

この発明は、医療実験に使用される小動物用トレッドミル装置であって、コンベア式の走路面を有し、前記走路面を後方向に移動させることによって小動物を前方向に歩行させるトレッドミルと、前記トレッドミルの周囲を囲み、小動物が前記走路面から降りることができないようにする囲い壁と、前記トレッドミル及び前記囲い壁が設置される基台と備え、前記囲い壁は、小動物が前記走路面の後端部から降ることができないようにするための後壁板を有し、前記後壁板は、前記走路面の上方に立てて配置され、上端部が前記基台と一体に移動する取り付け部に固定され、下側部分が後方向に変位可能であり、走路面上の小動物が前記後壁板の下側部分に接触し、小動物が前方向に走行しない時は、前記後壁板の下側部分が小動物に押されて開き、小動物が前記走路面の後端部から搬出される小動物用トレッドミル装置である。

前記後壁板は、可撓性及び弾力性を有した素材により形成され、下側部分が一定以上の力で押圧されると、後方向に撓む構成にすることができる。この場合、可撓性及び弾力性の度合いが異なる複数種類の前記後壁板が用意され、前記各後壁板の上端部及び前記取り付け部は、相互に着脱可能に設けられている構成にすることが好ましい。また、前記後壁板の上端部及び前記取り付け部は、前記走路面に対する前記後壁板の高さを調節するための高さ調節機構を備える構成にすることが好ましい。請求項２又は３記載の小動物用トレッドミル装置。

あるいは、前記後壁板は、上端部が、前記取り付け部にヒンジを介して回動可能に吊り下げられ、下側部分が一定以上の力で押圧されると、後方向に回動する構成にしてもよい。また、前記トレッドミルの後端部の近傍に、前記走路面から搬出された小動物を収容する収容ポケットが設けられていることが好ましい。さらに、前記基台は、前記走路面の前後方向の傾斜角を調節するための傾斜角調節機構により支持されている構成にすることが好ましい。

この発明の小動物用トレッドミル装置は、小動物が走路面の後端部から降ることができないようにする後壁板を有し、後壁板は、走路面の上方に立てて配置され、上端部が基台と一体に移動する取り付け部に固定され、下側部分が後方向に変位可能な状態になっている。そして、下側部分の変位のしやすさを適切な値に設定することによって、小動物の歩行速度が遅くなって後壁板の下側部分に接触すると、下側部分の、接触に対する反発力が、小動物に対して歩行を促す刺激となり、小動物に対して、電気刺激よりも優しい刺激を安全に与えることができる。

また、小動物が下側部分に接触して刺激を受けても前方向に走行しない時は、すでに疲れ切っている状態だと考えられ、このような時は、後壁板の下側部分が小動物の身体に強く押されて後方向に大きく開き、小動物が走路面の後端部から自動的に搬出されるので、小動物を安全に確保することができる。

本発明の小動物用トレッドミル装置の一実施形態の外観を示す正面図（ａ）、（ｂ）である。 この実施形態の小動物用トレッドミル装置の筐体内部の構造を示す正面図（ａ）、この装置の動作を示す正面図（ａ）である。 この実施形態の小動物用トレッドミル装置の動作を示す正面図（ａ）、（ｂ）である。

以下、この発明の小動物用トレッドミル装置の一実施形態について、図面に基づいて説明する。この実施形態の小動物用トレッドミル装置１０は、マウス等の小動物Ｓを対象にした医療実験用の装置であり、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、基台１２の上面に設置された直方体形状の透明な筐体１４と、筐体１４の内部に設置されたトレッドミル１６と、基台１２を下方から支持する傾斜角調整機構１８とを備えている。

トレッドミル１６は、図２（ａ）に示すように、駆動側のプーリ１６ａが後側に配置され、従動側のプーリが前側に配置され、２つのプーリ１６ａ，１６ｂに無端ベルト１６ｃを張架することによって走路面１６ｄが形成されている。トレッドミル１６は、走路面１６ｄを後方向に移動させることによって、走路面１６ａ上の小動物Ｓを前方向に強制歩行させる。

トレッドミル１６は、小動物Ｓが走路面１６ｄから降りることができないようにする囲い壁２０によって周囲が囲まれている。囲い壁２０は、前側の壁２０ａ及び左右側方の壁２０ｂが筐体１４の側面板により形成され、後側の壁が、筐体１４とは別体の後壁板２２により形成されている。後壁板２２は、小動物Ｓが走路面１６ｄの後端部から降ることができないようにする板である。

後壁板２２は、ゴム等の可撓性及び弾力性を有した素材により形成され、走路面１６ｄの後端部の上方に立てて配置され、上端部２２ａが、筐体１４の天板に取り付けられたＴ字形金具２４の取り付け部２４ａに固定され、下側部分２２ｂは、自己の可撓性により前後方向に変位可能になっている。下側部分２２ｂの撓みやすさは、弱い力で押圧された時はあまり撓まず、一定以上の力で押圧されることにより、小動物Ｓが通過可能な開口部が形成される状態まで撓むように設定されている。

筐体１４は、小動物Ｓを中に入れるため、天板の一部が開閉可能になっている。また、筐体１４の後端部に、小動物Ｓが収まる大きさの収容ポケット２６が設置されている。収容ポケット２６は、トレッドミル１６の後端部の近傍に設置され、後壁板２２の下側部分２２ｂが開いて小動物Ｓが搬出された時、小動物Ｓを受け止めて確保する。収容ポケット２６に収容された小動物Ｓは、筐体１４に設けられた取り出し口２８から外に出すことができる。

傾斜角調整機構１８は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、基台１２の前後方向の傾斜角を可変することができる機構であり、トレッドミル１６の走路面１６ｄの前後方向の傾斜角を調節する時に使用される。例えば、図１（ｂ）に示すように前側を高くすれば、小動物Ｓに与えるストレスをより大きくすることができる。

次に、小動物用トレッドミル装置１０の動作を説明する。まず、図２（ｂ）に示すように、囲い壁２０の内側に小動物Ｓを入れる。そして、トレッドミル１６を駆動して走路面１６ａを後方向に移動させると、小動物Ｓが前方向に歩行し始める。

小動物Ｓが元気な間は歩行速度が速いので、前側の壁２０ａの近くを歩行するが、小動物Ｓが疲労すると徐々に歩行速度が遅くなり、走路面１６ａの移動速度よりも遅くなると、小動物Ｓが徐々に後退して後壁板２２に近づき、やがて小動物Ｓの身体が後壁板２２の下側部分２２ｂに接触する。このとき、下側部分２２ｂを押圧する力が弱いと、下側部分２２ｂはあまり撓まず、接触に対する下側部分２２ｂの反発力が、小動物に対してより速く歩行するように促す刺激となる。そして、刺激を受けた小動物Ｓは、再び歩行速度を速め、前側の壁２０ａの近くを歩行するようになる。

その後、小動物Ｓが疲れ切って歩行できなくなり、例えば走路面１６ｄ上に座り込んでしまうと、図３（ａ）に示すように、小動物Ｓが走路面１６ｄにより移送され、小動物Ｓの身体が後壁板２２の下側部分２２ｂに接触する。このとき、小動物Ｓは動かないので、下側部分２２ｂは、トレッドミル１６の走路面１６ｄの移動により、小動物Ｓと走行面１６ｄ間の静止摩擦力に相当する力で押圧されて、後方向に大きく撓み、小動物Ｓが通過可能な開口部が形成され、この開口部から小動物Ｓが搬出される。そして、搬出された小動物Ｓは収容ポケット２６に受け止められて安全に確保される。従って、ゴム板等の後壁板２２の可撓性及び弾力性は、トレッドミル１６の走路面１６ｄ上で位置した小動物Ｓにより、走路面１６ｄの移動とともに撓むことができる弾性であって、小動物Ｓが触れたときに、走行を促す刺激となり得るものである。

以上説明したように、小動物用トレッドミル装置１０は、上記のような独特な構成を備えているので、小動物Ｓの歩行速度が遅くなって後壁板２２の下側部分２２ｂに接触すると、小動物Ｓに対して、電気刺激よりも優しい刺激（下側部分２２ｂの反発力）を適切に与えることができる。また、小動物Ｓが下側部分２２ｂに接触して刺激を受けても前方向に走行しない時は、すでに疲れ切っている状態だと考えられ、このような時は、小動物Ｓが走路面１６ｄの後端部から自動的に搬出されるので、小動物Ｓを安全に確保することができる。

小動物用トレッドミル装置１０は、上記の優れた動作が確実に行われるようにするためには、後壁板２２の下側部分２２ｂの撓みやすさ、及び後壁板２２を設置する時の、下端部分２２ｂと走路面１６ｄとの隙間を、小動物の身体の大きさに応じて適切に調節する必要がある。したがって、これらの調節を容易にするため、可撓性及び弾力性の度合いが異なる複数種類の後壁板２２を用意し、状況に応じて自由に交換できるように、各後壁板２２の上端部２２ａ及び取り付け部２４ａを、相互に着脱可能な構造にすることが好ましい。また、上端部２２ａ及び取り付け部２４ａに、取り付け高さを調節するための高さ調節機構を設けることが好ましい。

なお、本発明の小動物用トレッドミル装置は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、囲い壁の後壁板は、上記のような可撓性及び弾力性を有した素材で成る後壁板２２と異なる構成にしてもよい。例えば、後壁板を、可撓性を有しない硬質樹脂等で形成し、その上端部を、取り付け部にヒンジを介して回動可能に吊り下げる。さらに必要に応じて、回動軸に、捩じりモーメントを受ける捩じりコイルばね等を装着し、後壁板が後方向に一定以上の力を受けた時に回動する構成にすることができる。このような構成に変更しても、小動物用トレッドミル装置１０と同様の作用効果が得られる。

上記の小動物用トレッドミル装置１０は、走路面１６ａの傾斜角を調節する傾斜角調節機構を備えているが、傾斜角の調節が不要であれば傾斜角調節機構を省略してもよい。また、筐体１４内を複数の部屋に区切り、部屋毎にトレッドミルや囲い壁等を設置し、複数の小動物を個別に歩行させる構造にしてもよい。また、特許文献１の疲労モデル動物作製装置のように、小動物がトレッドミルのどの位置に居るかを検出する位置検出用センサ、及び小動物の疲労度を算段するためのデータを作成して表示する表示装置を付設し、小動物の疲労度を客観的に把握できる構成にしてもよい。

その他、小動物用トレッドミル装置は、各種の医療実験用に使用可能であり、実験の内容については特に限定されない。例えば、所定のストレスを与えて疲労モデル動物を作製する実験、小動物の筋力アップ等を目的とした実験等に好適であるが、これ以外の実験に使用してもよい。

１０ 小動物用トレッドミル装置
１２ 基台
１４ 筐体
１６ トレッドミル
１６ｄ 走路面
１８ 傾斜角調節機構
２０ 囲い壁
２２ 後壁板
２２ａ 上端部
２２ｂ 下側部分
２４ Ｔ字形金具
２４ａ 取り付け部
２６ 収容ポケット
２８ 取り出し口

Claims (7)

1. 医療実験に使用される小動物用トレッドミル装置において、
   コンベア式の走路面を有し、前記走路面を後方向に移動させることによって小動物を前方向に歩行させるトレッドミルと、前記トレッドミルの周囲を囲み、小動物が前記走路面から降りることができないようにする囲い壁と、前記トレッドミル及び前記囲い壁が設置される基台と備え、
   前記囲い壁は、小動物が前記走路面の後端部から降ることができないようにするための後壁板を有し、前記後壁板は、前記走路面の上方に立てて配置され、上端部が前記基台と一体に移動する取り付け部に固定され、下側部分が後方向に変位可能であり、
   走路面上の小動物が前記後壁板の下側部分に接触し、小動物が前方向に走行しない時は、前記後壁板の下側部分が小動物に押されて開き、小動物が前記走路面の後端部から搬出されることを特徴とする小動物用トレッドミル装置。
2. 前記後壁板は、可撓性及び弾力性を有した素材により形成され、下側部分が一定以上の力で押圧されると、後方向に撓む請求項１記載の小動物用トレッドミル装置。
3. 可撓性及び弾力性の度合いが異なる複数種類の前記後壁板が用意され、前記各後壁板の上端部及び前記取り付け部は、相互に着脱可能に設けられている請求項２記載の小動物用トレッドミル装置。
4. 前記後壁板の上端部及び前記取り付け部は、前記走路面に対する前記後壁板の高さを調節するための高さ調節機構を備える請求項２又は３記載の小動物用トレッドミル装置。
5. 前記後壁板は、上端部が、前記取り付け部にヒンジを介して回動可能に吊り下げられ、下側部分が一定以上の力で押圧されると、後方向に回動する請求項１記載の小動物用トレッドミル装置。
6. 前記トレッドミルの後端部の近傍に、前記走路面から搬出された小動物を収容する収容ポケットが設けられている請求項１乃至５のいずれか記載の小動物用トレッドミル装置。
7. 前記基台は、前記走路面の前後方向の傾斜角を調節するための傾斜角調節機構により支持されている請求項１乃至６のいずれか記載の小動物用トレッドミル装置。

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