RU2520155C1 - Method for studying kinesiodynamics and behaviour of test animals - Google Patents
Method for studying kinesiodynamics and behaviour of test animals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2520155C1 RU2520155C1 RU2012154318/14A RU2012154318A RU2520155C1 RU 2520155 C1 RU2520155 C1 RU 2520155C1 RU 2012154318/14 A RU2012154318/14 A RU 2012154318/14A RU 2012154318 A RU2012154318 A RU 2012154318A RU 2520155 C1 RU2520155 C1 RU 2520155C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- animal
- behaviour
- swimming
- water
- flow
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области биомедицины, а точнее к исследованию поведения подопытных животных, а конкретно сухопутных, и может быть использовано в качестве инструмента по определению физической выносливости подопытных животных при разработке и исследовании новых медицинских средств, в том числе лекарств и пищевых продуктов и химических соединений для специфического воздействия на функции организма.The invention relates to the field of biomedicine, and more specifically to the study of the behavior of experimental animals, particularly land animals, and can be used as a tool for determining the physical endurance of experimental animals in the development and study of new medical devices, including drugs and food products and chemical compounds for specific effects on body functions.
Известен способ исследования поведения и в том числе кинезодинамики животных, при котором последних помещают в изолированную среду (клетку) с гироскопическим полом. При этом регистрируют беспринудительное движение и перемещение животного в указанной клетке, получая таким образом необходимую информацию [1].A known method of studying the behavior, including the kinesodynamics of animals, in which the latter is placed in an isolated environment (cage) with a gyroscopic floor. In this case, the involuntary movement and movement of the animal in the indicated cage is recorded, thus obtaining the necessary information [1].
Недостатком указанного способа является то, что он обеспечивает получение информации в пассивном режиме, не зависящем от исследователя. При этом получают минимум информации, практически только о поведении животного, а такие характеристики или целевые данные, как выносливость, физическое состояние субъекта исследования, остаются за пределами определяемых. К тому же процесс получения необходимых, или точнее доступных, данных существенно растянут во времени.The disadvantage of this method is that it provides information in a passive mode, independent of the researcher. At the same time, they get a minimum of information, practically only about the behavior of the animal, and such characteristics or target data as endurance, physical condition of the subject of research remain outside the range defined. In addition, the process of obtaining the necessary, or rather available, data is significantly extended over time.
Наиболее близким к заявляемому объекту по своей сущности и достигаемому техническому результату является способ определения выносливости подопытных животных, при котором последних принуждают к бегу по тредбану под воздействием электростимуляции [2].Closest to the claimed object in essence and the technical result achieved is a method for determining the endurance of experimental animals, in which the latter are forced to run on a treadmill under the influence of electrical stimulation [2].
Недостатком указанного способа является, во-первых, принудительное побуждение (болевое воздействие электростимуляцией), а во-вторых, вероятность «непослушания» субъекта исследования, что, безусловно, сказывается на корректности и полноте результатов исследования.The disadvantage of this method is, firstly, forced inducement (painful stimulation), and secondly, the likelihood of "disobedience" of the subject of study, which, of course, affects the correctness and completeness of the research results.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является получение в ускоренном режиме корректных и объективных данных о поведении и физическом состоянии, в том числе физической выносливости животного за счет помещения животного в экстремальные условия существования и принуждения к нерефлекторному поведению без физического побудительного воздействия.The technical result, the achievement of which the creation of this invention is directed, is to obtain in an accelerated mode correct and objective data on behavior and physical condition, including physical endurance of the animal by placing the animal in extreme conditions of existence and forcing non-reflex behavior without physical stimulus.
Поставленный технический результат достигается тем, что животное помещают в воду, в воде создают искусственное однонаправленное течение потока, предпочтительно ламинарное, регулируют скорость течения и температуру воды, а также регулируют давление воздуха над потоком, и при этом детектирование, контроль и регистрацию движения и перемещения животного осуществляют с помощью бесконтактных средств, а детектирование, контроль и регистрацию физического состояния животного осуществляют с помощью беспроводных средств и приспособлений.The technical result is achieved by the fact that the animal is placed in water, an artificial unidirectional flow stream is created in the water, preferably laminar, the flow velocity and temperature are regulated, and the air pressure above the flow is regulated, and the detection, control and registration of the movement and movement of the animal carried out using non-contact means, and the detection, control and registration of the physical condition of the animal is carried out using wireless means and devices.
Авторами найдено неожиданное решение - активное поведение животного и в т.ч. активная кинезодинамика будут проявляться у животного в экстремальных условиях его существования, т.е., например, для сухопутного животного таковые условия могут возникнуть только при помещении указанного животного в неестественную для него среду, а таковой средой в рассматриваемом случае является вода. Далее, наиболее энергозатратной, по мнению авторов, работой организма является именно плавание, поскольку при этом расходуются как мышечная энергия, так и энергия на поддержание температуры тела (это, естественно, относится к теплокровным животным).The authors found an unexpected solution - the active behavior of the animal, including active kinesodynamics will appear in the animal under the extreme conditions of its existence, i.e., for example, for a land animal, such conditions can only occur when the specified animal is placed in an environment unnatural for it, and such a medium in this case is water. Further, according to the authors, the body’s most energy-consuming work is swimming, since it expends both muscle energy and energy to maintain body temperature (this, of course, applies to warm-blooded animals).
В силу вышеизложенного авторы предлагают исследовать кинезодинамику, выносливость и общее поведение подопытных животных в процессе целенаправленного, а не хаотичного (для удержания на поверхности воды) плавания, особенно это актуально при исследовании воздействия на животных различных препаратов.In view of the foregoing, the authors propose to study the kinesdynamics, endurance, and general behavior of experimental animals in the process of purposeful, rather than chaotic (to hold on the surface of the water) swimming, this is especially true when studying the effects of various drugs on animals.
Понятно и объяснимо, что в процессе плавания человек сознательно выбирает направление и конечную цель плавания. У подопытного животного, насильственно помещенного в воду, нет иной мотивации к плаванию, кроме инстинкта самосохранения, и направление плавания и цель его у такого животного одна - по кратчайшему пути к ближайшему «берегу», т.е. стенке водоема (бассейна). "Правильное" направление движения у подопытных животных может быть выработано соответствующими тренировками - плыть к определенному ориентиру. Например, в конце маршрута помещать приманку. Это может быть плавучее устройство типа спасательного плотика, которое можно в процессе тренировки (или обучения) передвигать все ближе к концу маршрута, или же устройство, имитирующее норку, например типа скворечника и др. схожие по функциональным признакам устройства или приспособления.It is clear and understandable that in the process of swimming, a person consciously chooses the direction and ultimate goal of swimming. An experimental animal, forcibly placed in water, has no other motivation for swimming, other than the instinct of self-preservation, and the direction of swimming and its purpose in such an animal are the same - along the shortest path to the nearest “shore”, i.e. the wall of the reservoir (pool). The "correct" direction of movement in experimental animals can be developed by appropriate training - to swim to a specific landmark. For example, put bait at the end of the route. This can be a floating device such as a life raft, which can be moved closer to the end of the route during training (or training), or a device imitating a mink, such as a birdhouse, etc., similar in functional characteristics to a device or device.
Бесконтактными средствами детектирования, контроля и регистрации поведения и кинезодинамики подопытного животного могут быть градуировочные шкалы, относительно которых можно отмечать перемещение животного, а также датчики перемещения и видеокамеры сопровождения.Contactless means for detecting, controlling, and recording the behavior and kinesodynamics of an experimental animal can be calibration scales, relative to which you can mark the movement of the animal, as well as displacement sensors and tracking cameras.
Указанные средства позволят обеспечить корректную регистрирацию кинезодинамики, в частности скорости перемещения и продолжительности плавания подопытного животного.These tools will ensure the correct registration of kinesiodynamics, in particular the speed of movement and the duration of swimming of the experimental animal.
Беспроводными средствами контроля физического состояния подопытного животного могут быть прикрепляемые к животному датчики температуры, частоты дыхания, работы сердца (кардиограмма) и др. средства для детектирования соответствующей функции организма.Wireless means for monitoring the physical condition of the experimental animal can be attached to the animal temperature, respiration rate, heart function (cardiogram) and other means for detecting the corresponding functions of the body.
Для лучшего понимания изобретение может быть проиллюстрировано следующим примером его конкретного осуществления.For a better understanding, the invention can be illustrated by the following example of its specific implementation.
ПримерExample
Для реализации заявляемого технического решения был изготовлен бассейн (см. з-ку 2012154317 того же заявителя). [В качестве прототипа устройства, реализующего заявляемое техническое решение, была выбрана заявка Японии 2002161845. Е04Н 1/00, 2002], оборудованный насосом переменной производительности («Grundfos UP») для создания искусственного однонаправленного ламинарного потока воды, средствами изменения температуры воды (нагреватель «Stiebel Eltron» и водоохладитель «DKS150/250»), а также датчиками перемещения («DLH-А») и видеокамерой слежения (интеллектуальная видеокамера «FineDome»). Кроме того, бассейн был выполнен с возможностью герметизации его и регулирования давления воздуха (см. Фиг.1). Рабочая длина канала 0,9 м.To implement the proposed technical solution, a pool was made (see z-ku 2012154317 of the same applicant). [As a prototype of a device that implements the claimed technical solution, Japan application 2002161845 was selected. Е04Н 1/00, 2002], equipped with a variable displacement pump ("Grundfos UP") to create an artificial unidirectional laminar water flow, means for changing the temperature of the water (heater " Stiebel Eltron ”and“ DKS150 / 250 ”water cooler), as well as displacement sensors (“ DLH-A ”) and a tracking video camera (“ FineDome ”intelligent video camera). In addition, the pool was made with the possibility of sealing it and regulating air pressure (see Figure 1). The working length of the channel is 0.9 m.
Исследование кинезогидродинамических характеристик подопытных животных (лабораторные крысы WAG/GY обоих полов), группа из 30 голов.The study of the kinesohydrodynamic characteristics of experimental animals (laboratory rats WAG / GY of both sexes), a group of 30 animals.
Лабораторных крыс содержат в конвенциональных условиях, в вентилируемых клетках «RAIR lsosystem», кормят гранулированным комбикормом фирмы «Лабораторкорм» ad libitum. Поение также ad libitum.Laboratory rats are kept under conventional conditions, in RAIR lsosystem ventilated cages, and are fed with granulated mixed fodders of the Labkorm ad libitum company. Watering is also ad libitum.
Дополнительно к этому еженедельно им выдают белково-витаминную подкормку, в состав которой входит сухое молоко, овсянка, витамины A, E, D в масле.In addition to this, they are given weekly protein-vitamin top dressing, which includes milk powder, oatmeal, vitamins A, E, D in oil.
Животных делят на две равные группы - тестовую и контрольную.Animals are divided into two equal groups - test and control.
Предварительно в течение трех дней проводят обучение крыс целенаправленному плаванию - поиску домика-кормушки (или приманки - устройства, имитирующего норку), а также проводят сравнительные исследования плавания с грузом (свинцовый груз, равный 7% от массы тела, на резиновом кольце, прикрепляемый к корню хвоста). Результаты теста принудительного ориентированного плавания контрольной группы крыс в неподвижной воде (+24°C) представлены в Таблице 1.Preliminarily, for three days, rats are trained in targeted swimming - searching for a feeding house (or bait - a device that imitates a mink), and they also conduct comparative studies of swimming with a load (lead weight, equal to 7% of body weight, on a rubber ring attached to tail root). The test results of forced oriented swimming of the control group of rats in still water (+ 24 ° C) are presented in Table 1.
Результаты принудительного ориентированного плавания тестовой группы крыс в неподвижной воде (+24°C) после инъекции морфина (12 мкг/гол.) представлены в Таблице 2.The results of forced oriented swimming of the test group of rats in still water (+ 24 ° C) after injection of morphine (12 μg / goal.) Are presented in Table 2.
Б. Плавание животных во встречном потоке воды.B. Swimming animals in the oncoming water stream.
Параметры потока воды: скорость 0,5 м/сек, температура воды +24°C. Давление воздуха изменяют в пределах 1,0-0,4 атм.Water flow parameters: speed 0.5 m / s, water temperature + 24 ° C. Air pressure is varied between 1.0-0.4 atm.
Подопытное животное помещают в чашу гидроканала у торца и отслеживают скорость движения подопытного животного по направлению к домику-приманке. При необходимости отслеживают и фиксируют перемещение подопытного животного видеокамерой сопровождения. Когда животное достигает домика-приманки, срабатывает датчик и прокачка воды прекращается. Подопытное животное извлекают из домика-приманки.The experimental animal is placed in the hydrochannel bowl at the end and the experimental animal is tracked in the direction of the bait house. If necessary, they track and record the movement of the experimental animal with an accompanying video camera. When the animal reaches the lure house, the sensor is activated and the pumping of water stops. The experimental animal is removed from the lure house.
Результаты принудительного ориентированного плавания в потоке воды контрольной группы крыс представлены в Таблице 3.The results of forced oriented swimming in the water stream of the control group of rats are presented in Table 3.
Далее, каждой крысе тестовой группы вводят морфин в количестве 12 мкг/гол.Next, each rat of the test group is injected with morphine in an amount of 12 μg / goal.
Результаты испытаний тестовой группы крыс в потоке воды представлены в Таблице 4.The test results of the test group of rats in a stream of water are presented in Table 4.
Давление воздуха в испытательной среде снижают до 0,45 атм.The air pressure in the test medium is reduced to 0.45 atm.
Результаты принудительного ориентированного плавания в потоке воды контрольной группы крыс при 0,45 атм представлены в Таблице 5.The results of forced oriented swimming in the water stream of the control group of rats at 0.45 atm are presented in Table 5.
Далее, каждой крысе тестовой группы вводят морфин в количестве 12 мкг/гол.Next, each rat of the test group is injected with morphine in an amount of 12 μg / goal.
Результаты испытаний тестовой группы крыс в потоке воды при 0,45 атм представлены в Таблице 6.The test results of the test group of rats in a stream of water at 0.45 atm are presented in Table 6.
Как видно из приведенных примеров, заявляемое изобретение позволяет получить через определение кинезодинамических характеристик, в частности физической выносливости подопытных животных, исчерпывающую информацию о действии на подопытных животных различных препаратов, лекарственных средств, биостимуляторов, пищевых добавок и т.п. веществ.As can be seen from the above examples, the claimed invention allows to obtain, through the determination of kinesinodynamic characteristics, in particular the physical endurance of experimental animals, comprehensive information on the effect on animals of various preparations, drugs, biostimulants, food additives, etc. substances.
Источники информацииInformation sources
1. Найдено в Интернете - http://www.vivariy.com/product.php?pid=35, 13.11.2012.1. Found on the Internet - http://www.vivariy.com/product.php?pid=35, 11/13/2012.
2. Найдено в Интернете - http://www.vivariy.com/product.php?pid=35, 13.11.2012 - прототип.2. Found on the Internet - http://www.vivariy.com/product.php?pid=35, 11/13/2012 - prototype.
3. Заявка Японии 2002161845, М.кл. E04H 1/00, 2002 г.3. Japan Application 2002161845, M.cl.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012154318/14A RU2520155C1 (en) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | Method for studying kinesiodynamics and behaviour of test animals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012154318/14A RU2520155C1 (en) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | Method for studying kinesiodynamics and behaviour of test animals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2520155C1 true RU2520155C1 (en) | 2014-06-20 |
Family
ID=51216939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012154318/14A RU2520155C1 (en) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | Method for studying kinesiodynamics and behaviour of test animals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2520155C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182498U1 (en) * | 2018-01-30 | 2018-08-21 | Сергей Владимирович Сирак | STRESS-INDUCING DEVICE FOR FORMING NON-PHYSIOLOGICAL JAW OCCLUSION IN AN EXPERIMENTAL ANIMAL |
RU187572U1 (en) * | 2018-12-13 | 2019-03-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Device for generating pulsating flows in phantoms of blood vessels |
RU2732701C1 (en) * | 2020-01-10 | 2020-09-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method of studying behavior and physical state of small laboratory animals |
CN113384231A (en) * | 2021-05-28 | 2021-09-14 | 温州医科大学 | Experimental device and method for guiding mouse to find escape platform through visual clues |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU562772A1 (en) * | 1975-01-27 | 1977-06-25 | Институт биологической физики АН СССР | Method of testing neuro and psychotropic drugs |
RU2276386C1 (en) * | 2004-12-01 | 2006-05-10 | Сергей Алексеевич Бахарев | Method for controlling behavior of sea mammals during fishing |
RU2328038C1 (en) * | 2006-11-16 | 2008-06-27 | Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) | Method of potential psycotropic agent characteristics detection |
JP4726544B2 (en) * | 2004-05-31 | 2011-07-20 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Sleep disorder experiment system |
-
2012
- 2012-12-17 RU RU2012154318/14A patent/RU2520155C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU562772A1 (en) * | 1975-01-27 | 1977-06-25 | Институт биологической физики АН СССР | Method of testing neuro and psychotropic drugs |
JP4726544B2 (en) * | 2004-05-31 | 2011-07-20 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Sleep disorder experiment system |
RU2276386C1 (en) * | 2004-12-01 | 2006-05-10 | Сергей Алексеевич Бахарев | Method for controlling behavior of sea mammals during fishing |
RU2328038C1 (en) * | 2006-11-16 | 2008-06-27 | Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) | Method of potential psycotropic agent characteristics detection |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
TSIANOS GA et al. Mammalian muscle model for predicting force and energetics during physiological behaviors. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2012 Mar;20(2):117-33. * |
КАРАВАЕВ В. Дайвинг и стресс,2008, Найдено в Интернет 06.08.2013http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:0Vl_9yCpxnUJ:http://www.dive-tek.ru/archiv/2007/2/26-29.html . * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182498U1 (en) * | 2018-01-30 | 2018-08-21 | Сергей Владимирович Сирак | STRESS-INDUCING DEVICE FOR FORMING NON-PHYSIOLOGICAL JAW OCCLUSION IN AN EXPERIMENTAL ANIMAL |
RU187572U1 (en) * | 2018-12-13 | 2019-03-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Device for generating pulsating flows in phantoms of blood vessels |
RU2732701C1 (en) * | 2020-01-10 | 2020-09-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method of studying behavior and physical state of small laboratory animals |
CN113384231A (en) * | 2021-05-28 | 2021-09-14 | 温州医科大学 | Experimental device and method for guiding mouse to find escape platform through visual clues |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2520155C1 (en) | Method for studying kinesiodynamics and behaviour of test animals | |
Dickinson | Death valley, Drosophila, and the Devonian toolkit | |
Montgomery et al. | Sensory ecology and neuroethology of the lateral line | |
Domenici et al. | Animal escapology II: escape trajectory case studies | |
WO2016023071A1 (en) | An aquatic management system | |
Kothari et al. | Timing matters: sonar call groups facilitate target localization in bats | |
De Pascalis et al. | Sex-specific foraging behaviour is affected by wind conditions in a sexually size dimorphic seabird | |
Kress et al. | How lovebirds maneuver rapidly using super-fast head saccades and image feature stabilization | |
Combes et al. | Capture success and efficiency of dragonflies pursuing different types of prey | |
Cook et al. | Group foraging in Socotra cormorants: A biologging approach to the study of a complex behavior | |
Painter et al. | Use of bio-loggers to characterize red fox behavior with implications for studies of magnetic alignment responses in free-roaming animals | |
Ando et al. | Insect-controlled robot: A mobile robot platform to evaluate the odor-tracking capability of an insect | |
Kim et al. | Functional evaluation of small-scale pond at paddy field as a shelter for mudfish during midsummer drainage period | |
Stupski et al. | Wind gates search states in free flight | |
Madokoro et al. | Prototype development of small mobile robots for mallard navigation in paddy fields: toward realizing remote farming | |
Coombs et al. | The role of flow and the lateral line in the multisensory guidance of orienting behaviors | |
Shield et al. | Chasing the cheetah: how field biomechanics has evolved to keep up with the fastest land animal | |
Pedraja et al. | Task-related sensorimotor adjustments increase the sensory range in electrolocation | |
Son et al. | A robot learns how to entice an insect | |
Pellis et al. | Understanding animal behaviour: what to measure and why | |
Lee et al. | Remote guidance of untrained turtles by controlling voluntary instinct behavior | |
Hafs | Bioelectrical impedance analysis methods for prediction of Brook Trout Salvelinus fontinalis percent dry weight | |
Williams et al. | Field physiology: studying organismal function in the natural environment | |
Kim et al. | Directing the turning behavior of carp using virtual stimulation | |
Vaughn et al. | Dusky dolphins foraging in daylight |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171218 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190403 |
|
HE4A | Change of address of a patent owner |
Effective date: 20200806 |