JPH0420226A

JPH0420226A - 実験動物の行動観測器

Info

Publication number: JPH0420226A
Application number: JP2124936A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Sakano; 坂野　数仁
Original assignee: Toyo Sangyo Co Ltd
Current assignee: Toyo Sangyo Co Ltd
Priority date: 1990-05-14
Filing date: 1990-05-14
Publication date: 1992-01-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、マウス、ラッ１〜、ハムスター等の実験動
物を入れてその行動を光センサの感知により測定するた
めに使用する実験動物の行動観測器に関する。

〔従来の技術〕

新規な医薬品や食品等には安全試験と称される長期に亘
る動物実験が義務づＣづられでおり、そのつの実験パタ
ーンとして行動観察かある。しかし、実験動物の行動を
肉眼で継続的に追跡することは不可能であるので、現在
では光センサにより実験動物の位置を検出し、コンピュ
ータによりその情報を論理的に解析し、行動を数値的デ
ータどして採取される。

従来、この方法に使用される行動観測器は、ケシは四角
形であって、光センサがＸ軸、Ｙ軸に配列されたもので
、光センサの配列が通人となりロス１−高となるのを避
けるために、二次元を限度として実験動物の位置および
縦横幅が測定されていた。

し、かし、これでは！ＬＬ面的にのみマウスを捉えるの
で、マウスが立ちＩ−かった特異な行動パターンを検出
することはできなく、また、飼育スペースが余程大きな
面積を有しない限り、進行が必ず側４１、糸に遮られ、
連続行４すＪに制限をもた１ン）ずので、実験動物は自
発的ないし任意的な行動とは関係なく、物理的に強制さ
れた♀−１動を取１ミ、ねばならなく、このことは行動
ｉ１＋１１定１−に不正（ｉ７＋な要因を持ち込むこと
になるという問題もあった。

本出願人においては、このような問題を解決するための
行動観ｉ１＋１１器を開発した（特願昭６３−２５８　
！１７４に−）。それは、第１図に示すように、円循環
形飼育通路Ｃ５を設けた透明体に飼育ケージ１を形成し
、この飼育ケージに対して三次元的に光センサを配列し
たものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の本出願人に係る行動観測器によれば、飼育通路が
円循環形ないし１・−ナラ形であるので、通路が無限に
存在するのと同しように、実験動物か自然で自発的な運
動を繰り返す。しかも、動物の行動変化は水平方向、垂
直方向とに分けて観測可能であり、センサが三次元的に
その運動を微細に捉えるので、非常に信頼性の高い正確
な観測データを相１続的に得ることができる。

飼育ケージ内の実験動物の行動観測については、実験動
物Ｍの方位的検出をする循環位置検出用センサ１０と、
立ち」−かった動物を検出する立−１−り検出用センサ
］１と、実験ＩＪ＋物が通路の内側に居るが外側に居る
かを検出する内周位置検出用センサ３１と外周位置検ｄ
ＩＩＩｌｌセンサ３２とが配列されたもので、内側と外
側の両方が検出された場合、通路中央に位置することに
なり、総体的には三次元的な検出がなされることになる
。

循環位置検出用センサ１０と立子り検出用センサ】ｊと
は、飼育ケージ］の内周壁４の内側に投光器１０ａ、ｌ
ｌａを、外周壁２の外側に受光器１０））、１１ｂを全
周に亘って放射状に配列し、また、内周位置検出用セン
サ３］と外周位置検出用センサ３２とは、飼育ケージ１
を」１下に挟むようにして上方に投光器３＋ａ、：３２
ａを、下方に受光器３１ｂ、３２１〕を飼育ケージの中
心位置を中心に同じく放射状に配列したもので、この放
射状の配列のために、コンピュータのソフｌ−の］二夫
〃１１何によっては、数少いセンサの配置によって、実
験動物の微少な運動変化をも捉えることができる。

しかし、内周位置検出用センサ：３１と外周位置検出用
センサ３２の配列については、飼育ケージの上刃に投光
器１２ａ、１３ａを設ける必要から、その取付は用の天
板２９を設けるので、天板に妨げられて肉眼による実験
動物の観察ができなく、また、天板か無けれは可成りの
ゴス１〜ダウンが可能になるという問題があった。

この発明は、上記のような実情に鑑みて、円循環形飼育
通路を設けた透明体の飼育ケージに三ジく元的な検出が
可能に光センサを配列するにもかかオ）らす、視覚の妨
げとなる天板が不要であるために、肉眼による実験動物
の観格が可能であり、且つ、安価な提供も可能である実
験動物の行動観測器を提供することを目的とした。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記の目的を達成するために、この発明は、円循環形飼
育通路を設けた透明体の飼育ケージ内の実験動物の行動
観測について、実験動物の方位的位置を検出する循環位
置検出用センサと、立ち一］二かったことを検出する立
」ニリ検出用センザと、通路の内側に居ることを検出す
る内周位置検出用センサと、外側に居ることを検出する
外周位置検出用センサとを設け、そのうち、内周位置検
出用センサと外周位置検出用センサとについては、飼育
ケージの下にプリント基板を設け、プリン１〜基板上に
投光器と、それからの光を実験動物から反射して受ける
受光器とを配列して実験動物の行動観測器を構成した。

〔作　　用〕

上記の構成によれば、飼育通路が円循環形であって、実
験動物が円循環方向に進むと、通路が無限に存在するこ
とになり、実験動物が壁に衝突することなく自然で自発
的な運動を繰り返す。

実験動物の位置は、その方位的位置を検出する循環位置
検出用センサと、通路の内側に居ることを検出する内周
位置検出用センサと、外側に居ろこ、りを検出７１−る
外周イ◇置検出用センサとにより検出され、その総合に
より判断され、立ち」−がったことを検出する〜′１−
１−り検出用センサと共に玉次元的に実験動物の運動を
提える。

そのうち、内周位置検出用センサと外周位置検出用セン
サとについては、プリント基板上の発光器ｈｓ　Ｉ’）
発した光が上の実験動物に反射して受光器に受け１〉）
れることによって、その実験動物が通路の内周側に屈る
か、外周側に居るかが判別されることになる。

また、内周位置検出用センサど外周位置検出用センサと
の両方に検出された場合には、通路の中央に居ることに
なる。

し、かじ、内周位１１“１検出川センサと外周位置検出
用センサとの他に、中央位１Ｎ検出用センサを設けても
この発明の趣旨に反するものではない。

実験動物からの反射光を検出する場合には、光の１ｄｌ
・の問題かあるが、これは後記するようにコンピュータ
のソフ１〜によることか最も合理的である。

また、各一対の投光器と受光器とを互いに接近させ、他
の隣接投光器と受光器とは離して配列することにより、
光の干渉を避けることもできる。

光の干渉を避けるさらに他の方Ｖ、としては、発光器あ
るいは受光器にフードカバーをかける。

検出距離については、実験動物が飼育ケージの底壁に常
時近接した距離にある１ので、光の干渉を防ぐ意味から
出来るだけ近距離が望ましい。その間に透明樹脂板が挿
入されていても余り影響はないが、透明樹脂板かセンサ
から離れると透明樹脂板に反応するので注意する必要が
ある。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図および第３図は一実施例を示したもので、その行
動観測器は、ｔＩす定ケースＣの中に飼育ケージ１を収
納し、その中の実験動物Ｍを捉える多くのセンサを配列
して構成される。

飼育ケージ１−は、透明プラスチックで一体成形さＩし
たもので、外周壁２か円筒形であって中心部に底ｖ３が
抜けて代わりに逆カップ状の芯部５が）”ｌ設され、そ
の内周壁４も円筒形に形成しである。

そして、内周壁４と外周壁２との間に円循環形の飼育通
路６を有し、透明な開閉蓋７によってそのｔｌ・１台通
路（］か封じられる。

センサは、循環位置検出用センサ１０の群と、＼γ１り
検出用センサ１１の群と、内周位置検出用センサ１２の
群と、外周位置検出用センサ１：３の群とに分けられる
。

センサの配置については、飼育ケージ１の外側に１−’
ｌ’２段にリンク２０．２１を、また、芯部５の中には
同しくト下２段に円板２２．２３を設けるほか、飼ｈケ
ージ１の下にプリント基板２５を設け、循環位置検出用
センサ１０は、下段の円板２３の周縁部に投光器］Ｏａ
を、リンク２１に受光器１０ｂをそれぞれ全周に亘１）
で１０度角毎に３６列に配列し、光の干渉を防ぐために
ト干交互に高さを変えてＴ−島状になしである。また、
立１−り検出用センサ１１についても同じように上段の
円板２２に投光器１．１ａを、１−段のリンク２０に受
光器１１１）を配列しである。

内周位置検出用センサ１２と、外周位置検出用センサｌ
：（については、プリン１〜几板２５　、、ｌ：に同じ
＜１０度角毎に３６列に配列し、各一対の投光器］、２
ａ、１３ａと受光器１２ｂ、１３ｂとが放射列方向に並
べられ、それぞれにツー１〜カバーが被着され、その−
ヒに透明樹脂板２４が置かれている。

各センサは、実験動物を刺激してはならないので、近赤
外線の光センサが使用され、発光側か近赤外線Ｌ　Ｅ　
Ｄ、受光側がフォ１−トランジスタとなっている。

飼育ケージ１は、支柱９に回転可能に取り付けられるか
、各センサはケースＣに対して固定的であるので、飼育
ケージ１の回転によりビームのズレは生じない。

センサの数は総数１４４組となるため、アンプ数の削減
や演算処理の簡略化のためにセンサの信号を電気的に走
査させる。

この走査については、センサを４組（位着検出、立上り
検出、内周検出、外周検出）で−列とし、この−列をマ
ウスの状態を判断する最小単イ☆とする。この４組−列
のセンサが円周上に３６列存在するので、これを順次電
気的に走査させ、３６列のブタにより１周分のデータの
演算に移る。これに上り運動−１，Ｑはコンピュータに
より多数の情（・１）に分けて捉えることかでき、演算
が簡略化されろ。

信号に走査する利点としては、アンプ数の削減（バー１
〜の簡略化）・、演算処理の簡略化（ソフ１〜の簡略化
）、発光ダイオードを順次点灯することによる電力の負
Ｉ１１の軽減等を挙げることかできろ。

次に、光の干渉の問題については、１４４個のセンサを
−・度に駆動させると、光の拡散や微少な光軸のスレに
より、光か「渉し合って検出が不ｉ’ｌ’　ｆｎｉとな
るか、Ｌ記のようにセンサを走査させろと、度に駆動す
るのは、１列（４組）のセンサたけであるので、これに
より隣接する列への影響がなくなる。

さらに、１列（４組）の中での干氾・を防ぐために、タ
イミンクをずらした同期信号をつくり、４個のフオｌ−
１〜ランジスタの出力と比較し信号とする。

これで同期信号のない時点てフォ１〜１〜ランジスタに
光か入っても、人力ありとは判断しない。

これによって光の干渉は全くな（なる。

また、この実施例では、アンプ数を４個とし、１個のア
ンプにコ（６絹のセンサを取すイ・１け、アンプ数の削
減が図られている。

なｊＳ、本行動観測器は次のように応用することができ
る。

１）向精神薬の開発２）行動４測（１１邦、サー力ディアン）３）ボケ（痴
呆性老人）の研究４）薬物の時間的効率変化の研究５）食欲、性欲（本能行動）の研究（３）外部刺激に対する反応７）学習機能のチエツク８）知的レベルの研究〔発明の効果〕以十説明したように、この発明によれば、内周位置検出
用センサと外周位置検出用センサとについて、飼育ケー
ジの１てにプリン１〜基板を設け、ブリンＩ−基板１−
に投光器と、それからの光を実験動物から反射して受け
る受光器とを配列して構成したから、投光器を取り付け
る天板が不要となり、−１−から飼育ケージの中を透け
て見えるため、肉眼による実験動物の観察も可能であり
、また、プリン１〜基板のみにて内周位置検出用センサ
と外周位１（ｑ検出用センサとを取り付は得るので、天
板を設けたものに比して可成りコストダウンを図ること
かできるという優れた効果がある。

また、実験動物が自然で自発的な運動を繰り返し、しか
も、ニー、次元的にその運動を微細に捉えるので、非常
に高い正確な観測データを継続的に♀！）ることができ
ろ効果もある。

’ｌ　、　ｌ￥１曲の簡単な説明第１図は従来例の正面か１１′）見た断面説明図である
。

第２１／１および第３図はこの発明の一実施例を示し、
第２図は正面から見た断面図、第３図は要部を切欠して
示す斜視説明図である。

１　飼育ケージ　　　６　・飼育通路１０　　循環位置検出用センサ１２・・内周位置検出用センサ１１　・立」−り検出用センサ１３　　外周位置検出用センサ］Ｏａ、］］、ａ、＋２ａ、１３ａ　　投光器Ｊｏｂ、
１１１〕、１２））、＋　３　ＩＩ）・受光器２４　　
プリン１一基板

Claims

【特許請求の範囲】

１）円循環形の飼育通路を設けた透明体の飼育ケージ内
の実験動物の行動観測について、実験動物の方位的位置
を検出する循環位置検出用センサと、立ち上がったこと
を検出する立上り検出用センサと、通路の内側に居るこ
とを検出する内周位置検出用センサと、外側に居ること
を検出する外周位置検出用センサとを設け、そのうち、
内周位置検出用センサと外周位置検出用センサとについ
ては、飼育ケージの下にプリント基板を設け、プリント
基板上に投光器と、それからの光を実験動物から反射し
て受ける受光器とを配列したことを特徴とする実験動物
の行動観測器。