JP5980210B2

JP5980210B2 - 筋力測定装置

Info

Publication number: JP5980210B2
Application number: JP2013528025A
Authority: JP
Inventors: 克樹中村
Original assignee: Kyoto University
Current assignee: Kyoto University
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2012-08-06
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2032-08-06
Also published as: WO2013021977A1; JPWO2013021977A1

Description

本発明は、マーモセットのような小型霊長類に対して筋力測定を実施するための筋力測定装置に関する。

従来より、種々の医学的試験のために、モルモットなどの鼠類、犬猫類、カニクイザルやマーモセットなどの猿類など、様々な実験動物が被験体として用いられている。特に、猿類は人間に近いため、人間に対する治験の前段階での試験が行われている。

猿類の中でもマーモセットは、小型霊長類であり、例えばコモン・マーモセットの成獣で体長（胴頭長）２００ｍｍ〜２５０ｍｍ、体重３００ｇ〜５００ｇ程度と小型であるため、扱い易く、飼育スペースも他の猿類と比べて少なくて済むことから、医科学や脳科学の分野では有用な実験動物として期待されており、人の疾患モデルとして、今後は、パーキンソン病・筋ジストロフィー・脊髄損傷などの様々な疾患モデルが作出されると考えられている。パーキンソン病・筋ジストロフィー・脊髄損傷は、一般的に筋力低下の症状を起こす疾患であるため、これらの疾患の治療方法の研究開発に際しては、筋力測定は重要な位置付けであり、マーモセットなどの実験動物を用いて筋力測定による効果判定ができる技術の開発が望まれている。

しかるに、従来では、このようなマーモセットなどの実験動物を用いてその筋力の測定を行う際には、飼育ゲージから実験室に実験動物を運び、例えば特許文献１に記載されているような筋力測定装置により実験動物の筋力を測定するのが一般的である。

特開２００７−２１５９６９号公報

しかしながら、上記したように、筋力測定の際に、わざわざ飼育ケージから実験室に実験動物を移動させて筋力測定を行ったのでは、筋力測定に要する時間も場所もかかるうえ、一度に多数の実験動物に対して筋力測定を行えないために、データ収集の効率が悪い、という問題がある。このように、筋力低下の病状の正しい評価や回復過程を簡便かつ正確に調べることができる方法がないのが現状である。

本発明は、上記した問題に着目してなされたもので、マーモセットなどの小型霊長類の実験動物に対して筋力測定を容易にかつ効率よく行うことができる筋力測定装置を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、小型霊長類の前肢の筋力を測定するための筋力測定装置であって、前方に引き操作可能な少なくとも一つの操作レバーと、上面にエサを載置可能であり、前記操作レバーに連結された載置台と、前記載置台の上方に配備され、前記載置台を前後方向へ移動可能に支持する支持板と、前記載置台を、前記操作レバーの引き操作とは反対方向に付勢する弾性部材と、前記載置台の下方に配備されるエサ受皿とを備え、前記支持板にはエサが通過可能な窓穴が形成され、前記窓穴を介してエサが前記載置台上に載置されており、前記載置台には、前記窓穴の後方に、上下に貫通する貫通孔が形成され、前記操作レバーの引き操作に基づく前記載置台の前方への移動により、前記載置台上のエサが前記窓穴および前記貫通孔を通って前記エサ受皿に落下するように構成されている筋力測定装置によって達成される。なお、上記操作レバーを付勢する「弾性部材」は、コイルバネなどのバネ部材の他、ゴムのような弾性材料を用いたものであってもよい。

本発明の好ましい実施形態においては、前記操作レバーの先端には、小型霊長類の前肢の指を引っ掛けることが可能な中空の取っ手部が一体に設けられていることを特徴としている。

本発明のさらに好ましい実施形態においては、前記支持板の前端には透明カバーが立設されており、前方から前記載置台上のエサが視認可能であることを特徴としている。

本発明のさらに好ましい実施形態においては、小型霊長類が収容されているゲージに該筋力測定装置を取り付けることが可能な取付部材をさらに備えていることを特徴としている。

本発明のさらに好ましい実施形態においては、前記エサ受皿は、前方に向けて低く傾斜する傾斜面部を備え、前記載置台から落下するエサを前方に誘導可能であることを特徴としている。

本発明のさらに好ましい実施形態においては、前記支持板の上方を開閉可能に覆う天面カバーをさらに備えていることを特徴としている。

本発明の筋力測定装置によると、マーモセットなどの小型霊長類の実験動物に対して筋力測定を、容易にかつ効率よく行うことが可能である。また、マーモセットなどの小型霊長類がゲージ内に収容されている状態で、筋力測定を行うことが可能である。

本発明の一実態形態に係る筋力測定装置の正面図を示す。図１の筋力測定装置の側面図を示す。図１の筋力測定装置の平面図を示す。載置台を拡大して示す平面図である。図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。操作レバーを引き操作したときの図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

以下、本発明の実態形態について添付図面を参照して説明する。図１〜図７は、本発明の一実施形態に係る筋力測定装置１の構成を示している。図示例の筋力測定装置１は、例えば、マーモセットなどの小型霊長類の前肢の筋力を、マーモセットなどがゲージ内に収容されている状態で測定可能なものであり、引き操作可能な操作レバー２と、操作レバー２に連結された載置台３と、載置台３の上方に配備された支持板４と、載置台２に一端が連結されている弾性部材としてのバネ部材５と、載置台２の下方に配備されるエサ受皿６とを備えている。なお、筋力測定装置１は、底板１７および左右一対の側板１１を含むケーシング１０を備えており、ケーシング１０に、操作レバー２、載置台３、支持板４、バネ部材５、エサ受皿６などが設けられている。

操作レバー２は、金属製であり、図３に示すように、細長い棒状の軸部２０と、軸部２０の先端に一体に設けられた取っ手部２１とにより構成されている。軸部２０の他端は載置台３の前端面に垂直に連結されている（図４参照）。両側板１１の間に固定されている矩形状の枠体１２の前縁部材１３には、軸部挿通孔１６が形成されており、軸部２０の中間部は軸部挿通孔１６に挿通支持されている。これにより、軸部２０はほぼ真っ直ぐに前後方向に移動するようにガイドされる。なお、この操作レバー２は、筋力測定装置１に少なくとも１つ設けられており、複数（図示例では３つ）設けるのが、詳細は後述するが、一度に種々のバネ力のバネ部材５によりマーモセットなどの筋力測定を行えるので好ましい。

取っ手部２１は、中空の枠状（ループ状）に形成されており、筋力を測定するマーモセットなどの前肢の指が内部に挿入可能である。これにより、マーモセットなどは、前肢の指を取っ手部２１内に挿入して取っ手部２１に引っ掛かけることで、簡単に操作レバー２の引き操作を行えるようになっている。なお、取っ手部２１は、マーモセットなどの前肢の全ての指を引っ掛けることのできる大きさに形成されている。また、取っ手部２１は、本実施形態では、平面視において矩形状に形成されているが、円形状、楕円形状、菱形状、三角形状など、種々の形状に形成することができる。

載置台３は、図４〜図７に示すように、上面にマーモセットなどのエサＦを載置可能な厚板状のものであり、例えば金属によって形成されている。載置台３の前端面には操作レバー２の軸部２０の一端部が連結されている一方で、載置台３の後端面には、連結部材３０Ａを介してバネ部材５の一端部が着脱自在に連結されている。なお、バネ部材５の他端部は、枠体１２の後縁部材１４に連結部材３０Ｂを介して着脱自在に連結されている（図３を参照）。

この載置台３は、載置台３の上方に配備された支持板４により、前後方向へ移動可能に支持されており、操作レバー２の引き操作により、バネ部材５のバネ力に抗して前方に移動するとともに、操作レバー２の引き操作の解除により、バネ部材５の付勢力によって後方に移動する。なお、本実施形態では、３つの載置台３が、左右方向に並べられた状態で、１つの支持板４により支持されている。

バネ部材５は、本実施形態ではコイルバネにより構成されており、３つの載置台３それぞれにコイルバネが着脱自在に連結されている。コイルバネとしては、バネ定数が異なる複数のコイルバネを用意しておき、これらを使い分けて、それぞれ異なるバネ定数のコイルバネを各載置台３に連結させることが好ましい。これにより、複数の操作レバー２について、マーモセットなどがこれらを引き操作するのに必要な力をそれぞれ変えることができる。なお、載置台３に連結される弾性部材としては、上記したバネ部材５の他、ゴムのような弾性材料を用いてもよい。

支持板４は、平面視長方形状の薄板からなり、例えば金属によって形成されている。この支持板４は、枠体１２の両側縁部材１５，１５上に固定されている。支持板４の板面には、図４および図５に示すように、前後方向に沿って延びる左右一対の長孔４０Ａ，４０Ｂが形成されている。なお、本実施形態では、左右一対の長孔４０Ａ，４０Ｂが、左右方向に３組並べられている。載置台３の上面には、その前方部および後方部に、左右一対の長孔４０Ａ，４０Ｂと対向するように、それぞれ左右一対のボルト孔３１Ａ，３１Ｂが形成されている。ボルト３２を、各長孔４０Ａ，４０Ｂの幅よりも大きい径を有するナット３３を介して各ボルト３１Ａ，３１Ｂに対してねじ込み、ナット３３の下面を支持板４の上面に当接させることにより、載置台３は、支持板４に吊持ちされるとともに、各ボルト３２が各長孔４０Ａ，４０Ｂに沿ってスライドすることで前後方向の移動が可能である。

支持板４の一対の長孔４０Ａ，４０Ｂの間には、図４、図６および図７に示すように、窓穴４１が形成されている。窓穴４１は、マーモセットなどに与えられるエサＦよりも外形が多少大きく形成されており、この窓穴４１を介してエサＦが載置台３上に載置される。載置台３の窓穴４１よりも後方へ所定距離離れた位置には、上下に貫通する貫通孔３４が形成されている。操作レバー２の引き操作に基づき載置台３が前方へ所定距離移動することにより、載置台３の貫通孔３４と支持板４の窓穴４１とが合致すると、載置台３上に載置されたエサＦが窓穴４１および貫通孔３４を通って下方のエサ受皿６に落下する。

エサ受皿６は、載置台３から落下するエサを受け取るためのものであり、図３および図５〜図７に示すように、底板１７上に設けられている。エサ受皿６は、傾斜面部６０、立壁部６１、および傾斜面部６０の前端側に配備されているストッパ部材６２とにより構成されている。ストッパ部材６２は、底面部６３と、互いに対向する側面部６４，６４と、前面部６５とが一体に設けられた略箱型のものである。傾斜面部６０は前方に向けて低く傾斜するように形成されており、これにより、載置台３から落下するエサＦは、傾斜面部６０上を転がり落ちる、または、滑り落ちることで、前方に誘導され、前面部６５に突き当たってストッパ部材６２に供給される。その結果、マーモセットなどは、前肢を伸ばすことで、操作レバー２下方の空間Ｓからストッパ部材６２上のエサＦを獲得することが可能である。

支持板４の前端側には、図１、図２、図６および図７に示すように、透明カバー７が立設されている。この透明カバー７は、例えば、透明なアクリル板よりなり、マーモセットなどは透明カバー７越しに、操作レバー２の引き操作の報酬として獲得可能なエサＦを視認することが可能である。また、マーモセットなどが糞や尿などをした場合には、透明カバー７が壁となって、載置台３上のエサＦに糞や尿などがかかることが防止されている。

また、支持板４上には、図１〜図３に示すように、天面カバー８が開閉自在に設けられている。天面カバー８は、その前端縁部が、左右一対の側枠部材１８，１８の間に設けられた上枠部材１９に、図示しないヒンジを介して取り付けられており、図３に示すように、閉蓋時には、支持板４上を覆っている。これにより、マーモセットなどが糞や尿などをした場合に、天面カバー８が壁となって、載置台３上のエサＦに糞や尿などがかかることが防止されている。一方で、天面カバー８を開くことにより、載置台３上、つまりは、支持板４の窓穴４１内にエサＦをセットすることが可能である。

各側枠部材１８には、図１〜図３に示すように、該筋力測定装置１をマーモセットなどを収容するゲージ（図示せず）に取り付けるための取付部材９が設けられている。取付部材９は、上下一対の第１、第２の挟持部材９０，９１と、第１、第２の挟持部材９０，９１を連結するためのネジ部材９２と、第２の挟持部材９１を側枠部材１８に連結するためのネジ部材９３とにより構成されている。

下方の第２の挟持部材９１には、上面に、ゲージの水平な格子（図示せず）を嵌合可能な凹溝９４が形成されている。また、第２の挟持部材９１の上面の凹溝９４の後方には、ネジ孔９５が形成されている。さらに、第２の挟持部材９１の後端面にも、ネジ孔９６が形成されている。各側枠部材１８には、上下方向に、複数（本実施形態では４つ）のネジ挿入孔９８が所定間隔をあけて形成されており、ネジ挿入孔９８を介して、第２の挟持部材９１の後端面のネジ孔９６にネジ部材９３をねじ込むことにより、第２の挟持部材９１が側枠部材１８に固定される。そして、第２の挟持部材９１の凹溝９４にゲージの水平格子を嵌合させて前記水平格子を第１の挟持部材９０と第２の挟持部材９１とで挟み込み、第１の挟持部材９０に形成されたネジ挿入孔９７を介して、第２の挟持部材９１の上面のネジ孔９５にネジ部材９２をねじ込むことにより、該筋力測定装置１が、各操作レバー２をゲージに向けた状態で、ゲージに固定される。

なお、第２の挟持部材９１を取り付ける側枠部材１８のネジ挿入孔９８を適宜変更することにより、ゲージの水平格子に合わせて第２の挟持部材９１の位置を調整することが可能になっている。

上記構成の筋力測定装置１を用いて、マーモセットなどの小型霊長類の前肢の筋力を測定するためには、まず、該筋力測定装置１を各取付部材９によりマーモセットなどが収容されているゲージ（図示せず）に取り付ける。次に、天面カバー８を開き、載置台３上の所定位置（つまりは、支持板４の窓穴４１内）にエサＦをセットした後、天面カバー８を閉じる。エサがセットされると、ゲージ内のマーモセットなどは、前方から透明カバー７越しに、エサＦを視認することができる（図６を参照）。マーモセットなどがエサＦに興味を示して、ゲージ内から前肢を伸ばし、取っ手部２１を使って操作レバー２を引き操作すると、図７に示すように、透明カバー７越しに見えた載置台３上のエサＦがエサ受皿６に落下し、マーモセットなどは前肢を伸ばすことで、エサＦを獲得することができる。このように、上記構成の筋力測定装置１では、操作レバー２にはバネ部材５が連結されていて、マーモセットなどがエサを獲得するためには、このバネ部材５のバネ定数に依存したバネ力に抗して操作レバー２を引き操作しなければならないので、マーモセットなどがエサを獲得しようと行動する行為を利用して、マーモセットなどの筋力を測定することができる。

また、該筋力測定装置１はゲージに取り付け可能であり、マーモセットなどがゲージ内に収容されている状態でその筋力を測定することができるので、筋力測定のために、マーモセットなどをわざわざ実験室などに移動させる必要がない。よって、効率よくかつ省スペースでマーモセットなどの筋力を測定することができる。なお、該筋力測定装置１を複数用意し、複数のゲージに取り付けるようにすれば、一度に多くの個体から筋力測定データを収集することができる。

加えて、該筋力測定装置１に操作レバー２を複数設け、それぞれに異なるバネ定数のバネ部材５を連結することで、マーモセットなどがどの程度のバネ力に抗してエサを得ることができるのかを測定することができるので、大掛かりな装置を一切使わずに、容易にマーモセットなどの筋力を詳細に測定することができる。

加えて、該筋力測定装置１は電気を利用していないので、高温多湿となるマーモセットなどの飼育環境、あるいは、マーモセットなどの排泄物（尿など）により故障することがなく、安定してマーモセットなどの筋力を測定することができる。

加えて、例えば、縦１３５ｍｍ、横１６５ｍｍ、奥行き２３０ｍｍ、重さ１０６０ｇ程度の小型化かつ軽量化が可能であるので、装置自体を軽量・小型なものとでき、誰でも容易にゲージに取り付けて使用することができる。また、安価に該筋力測定装置１を製作することができるため、製作コストを低減することもできる。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、バネ部材５としてコイルバネを用いているが、これに限られるものではなく、例えば、デジタルまたはアナログ形式のバネばかりをも用いてもよい。

また、透明カバー７の前に不透明なカバーを着脱自在に設けて、エサＦを載置台３上にセットするのを見えなくするように構成してもよい。

また、本実施形態では、筋力測定の対象となる実験動物がマーモセットの場合を想定しているが、これに限られるものではなく、カニクイザルやアカゲザルなどの他の小型霊長類であっても構わない。

１筋力測定装置
２操作レバー
３載置台
４支持板
５バネ部材
６エサ受皿
７透明カバー
８天面カバー
２１取っ手部
３４貫通孔
４０窓穴
６０傾斜面部
Ｆエサ

Claims

小型霊長類の前肢の筋力を測定するための筋力測定装置であって、
前方に引き操作可能な少なくとも一つの操作レバーと、
上面にエサを載置可能であり、前記操作レバーに連結された載置台と、
前記載置台の上方に配備され、前記載置台を前後方向へ移動可能に支持する支持板と、
前記載置台を、前記操作レバーの引き操作とは反対方向に付勢する弾性部材と、
前記載置台の下方に配備されるエサ受皿とを備え、
前記支持板にはエサが通過可能な窓穴が形成され、前記窓穴を介してエサが前記載置台上に載置されており、
前記載置台には、前記窓穴の後方に、上下に貫通する貫通孔が形成され、前記操作レバーの引き操作に基づく前記載置台の前方への移動により、前記載置台上のエサが前記窓穴および前記貫通孔を通って前記エサ受皿に落下するように構成されている筋力測定装置。
請求項１に記載の筋力測定装置において、
前記操作レバーの先端には、小型霊長類の前肢の指を引っ掛けることが可能な中空の取っ手部が一体に設けられている筋力測定装置。
請求項１に記載の筋力測定装置において、
前記支持板の前端には透明カバーが立設されており、前方から前記載置台上のエサが視認可能である筋力測定装置。
請求項１に記載の筋力測定装置において、
小型霊長類が収容されているゲージに該筋力測定装置を取り付けることが可能な取付部材をさらに備えている筋力測定装置。
請求項１に記載の筋力測定装置において、
前記エサ受皿は、前方に向けて低く傾斜する傾斜面部を備え、前記載置台から落下するエサを前方に誘導可能である筋力測定装置。
請求項１に記載の筋力測定装置において、
前記支持板の上方を開閉可能に覆う天面カバーをさらに備えている筋力測定装置。