RU86866U1 - INSTRUMENTAL REFLEX RESEARCH DEVICE - Google Patents

INSTRUMENTAL REFLEX RESEARCH DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU86866U1
RU86866U1 RU2009120417/22U RU2009120417U RU86866U1 RU 86866 U1 RU86866 U1 RU 86866U1 RU 2009120417/22 U RU2009120417/22 U RU 2009120417/22U RU 2009120417 U RU2009120417 U RU 2009120417U RU 86866 U1 RU86866 U1 RU 86866U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
panel
test subject
control panel
manipulation
subject
Prior art date
Application number
RU2009120417/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Альбертин
Original Assignee
Сергей Викторович Альбертин
Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Викторович Альбертин, Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН filed Critical Сергей Викторович Альбертин
Priority to RU2009120417/22U priority Critical patent/RU86866U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU86866U1 publication Critical patent/RU86866U1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

Устройство для исследования инструментальных рефлексов, содержащее экспериментальную камеру, тубус, автоматизированную кормушку, лоток кормушки и опорные платформы для конечностей, оснащенные тензодатчиками, пульт управления испытуемого, оснащенный средствами манипуляции, выполненными в виде рычага, закрепленного на оси потенциометра, пульт управления экспериментатора, оснащенный компьютером, средства регистрации двигательных реакций испытуемого, отличающееся тем, что пульт управления испытуемого выполнен в виде фигурной панели, изготовленной из пластичного материала с возможностью изменения ее конфигурации, при этом панель оснащена несколькими манипуляционными рычагами, которые размещены на панели горизонтально, симметрично к испытуемому, стоящему на опорных платформах, и оснащены источниками сигнальных стимулов и сенсорными ориентирами, выполненными в виде съемных геометрических фигур, закрепленных на панели над манипуляционными рычагами, причем экспериментальная камера оснащена средствами видеосъемки испытуемого, содержащими видеокамеру и видеомагнитофон, при этом устройство снабжено средствами регистрации дыхания и частоты сердцебиений испытуемого, выполненными на основе вживленных датчиков, отводящие проводники которых закреплены на голове испытуемого и включены в электрическую схему, содержащую последовательно соединенные усилитель, монитор, регистрирующий прибор и компьютер, при этом пульт управления экспериментатора снабжен средствами включения сигнальных стимулов и подачи подкрепления, а компьютер снабжен аппаратно-программными средствами, определяющими порядок предъ�Device for researching instrumental reflexes containing an experimental chamber, tube, automated feeder, feeder tray and support platforms for limbs, equipped with strain gauges, a control panel of the subject equipped with manipulation tools made in the form of a lever fixed to the axis of the potentiometer, an experimental panel equipped with a computer , means for recording motor reactions of a test subject, characterized in that the control panel of the test subject is made in the form of a figured panel, made of plastic material with the possibility of changing its configuration, while the panel is equipped with several manipulation levers that are placed on the panel horizontally, symmetrically to the test subject, standing on the supporting platforms, and are equipped with signal stimulus sources and sensory landmarks made in the form of removable geometric figures fixed on the panel above the manipulation levers, and the experimental camera is equipped with means of video recording of the test subject, containing a video camera and video magnets offon, while the device is equipped with means for recording the breath and heart rate of the test subject, made on the basis of implanted sensors, the lead-out conductors of which are mounted on the test subject’s head and are included in an electrical circuit containing an amplifier, a monitor, a recording instrument and a computer connected in series, and the experimenter's control panel equipped with means to enable signal stimuli and supply reinforcements, and the computer is equipped with hardware and software tools that determine the order of presentation

Description

Предложение относится к экспериментальной медицине и физиологии и используется для проведения физиологических исследований в эксперименте на животных.The proposal relates to experimental medicine and physiology and is used to conduct physiological studies in an animal experiment.

Известно устройство, содержащее экспериментальную камеру, кормушку, манипуляционный рычаг, средства регистрации (Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Дж.П., 1991). Устройство обеспечивает формирование и реализацию фазических инструментальных пищевых рефлексов на обстановочные раздражители.A device is known that contains an experimental chamber, a feeder, a manipulation lever, registration means (Buresh Y., Bureshova O., Houston J.P., 1991). The device provides the formation and implementation of phase instrumental food reflexes to environmental stimuli.

Известно также устройство, содержащее экспериментальную камеру, автоматизированную кормушку, средства, сигнализирующие приближение к цели, опорные платформы для конечностей, оснащенные тензодатчиками, пульт управления испытуемого, пульт управления экспериментатора, оснащенный компьютером, средства регистрации двигательных реакций испытуемого (Альбертин С.В. Патент РФ №79775 от 20.01.2009 г - прототип устройства).A device is also known that contains an experimental chamber, an automated feeding trough, means signaling approaching a target, support platforms for limbs equipped with strain gauges, a control panel of the test subject, a control panel of the experimenter equipped with a computer, means for recording the subject's motor reactions (Albertin S.V. RF Patent No. 79775 dated January 20, 2009 - a prototype of the device).

Устройство обеспечивает регистрацию положительных и тормозных условных рефлексов, а также инструментальных фазических и тонических пищевых рефлексов и поведенческих реакций у животных в условиях зрительного слежения.The device provides registration of positive and inhibitory conditioned reflexes, as well as instrumental phase and tonic food reflexes and behavioral reactions in animals under conditions of visual tracking.

Вместе с тем указанные устройства имеют следующие ограничения:However, these devices have the following limitations:

1. Устройство не позволяет исследовать локальные точностные двигательные реакции на предъявление пространственно распределенных инструментальных средств манипуляции и связанных с ними сигнальных раздражителей.1. The device does not allow to investigate local precision motor responses to the presentation of spatially distributed manipulation tools and related signal stimuli.

2. Устройство не позволяет исследовать сравнительное влияние сигнальных пусковых стимулов и сенсорных ориентиров при осуществлении испытуемым инструментальных ответов.2. The device does not allow to study the comparative effect of signal triggering stimuli and sensory landmarks in the implementation of the subjects instrumental responses.

3. Устройство не позволяет исследовать цепные (циклические) двигательные рефлексы, последовательно выполняемые разными оперантными конечностями при системном предъявлении сигнальных стимулов.3. The device does not allow to investigate chain (cyclic) motor reflexes sequentially performed by different operant limbs with systemic presentation of signal stimuli.

4. Устройство не позволяет исследовать тонические двигательные реакции испытуемого, связанные с позной перестройкой при осуществлении инструментальных рефлексов, которые требуют быстрой смены одной оперантной конечности на другую.4. The device does not allow to study the tonic motor reactions of the testee associated with postural restructuring during the implementation of instrumental reflexes, which require a quick change of one operant limb to another.

5. Устройство не обеспечивает регистрацию вегетативных компонентов инструментальных рефлексов.5. The device does not provide registration of vegetative components of instrumental reflexes.

6. Устройство не позволяет использовать в качестве условнорефлекторных сигналов тактильные раздражения испытуемого.6. The device does not allow the use of tactile stimuli of the test subject as conditioned reflex signals.

7. Устройство не обеспечивает возможность исследования инструментальных рефлексов в условиях оборонительного (избегательного, аверсивного) поведения.7. The device does not provide the opportunity to study instrumental reflexes in the conditions of defensive (avoidant, aversive) behavior.

8. Устройство не обеспечивает возможность исследования инструментальных рефлексов в условиях комбинированного применения пищевых и аверсивных раздражителей.8. The device does not provide the opportunity to study instrumental reflexes in the combined use of food and aversive stimuli.

Цель предложения - расширение оперативных возможностей устройства при расширении класса решаемых устройством задач, а также создание оптимальных условий для исследования инструментального пищевого поведения и физиологического тестирования подопытного животного.The purpose of the proposal is to expand the operational capabilities of the device while expanding the class of tasks solved by the device, as well as creating optimal conditions for the study of instrumental eating behavior and physiological testing of the experimental animal.

Сущность предлагаемого устройства, содержащего экспериментальную камеру, тубус, автоматизированную кормушку, лоток кормушки и опорные платформы для конечностей, оснащенные тензодатчиками, пульт управления испытуемого, оснащенный средствами манипуляции, выполненными в виде рычага, закрепленного на оси потенциометра, пульт управления экспериментатора, оснащенный компьютером, средства регистрации двигательных реакций испытуемого, заключается в том, что пульт управления испытуемого выполнен в виде фигурной панели, изготовленной из пластичного материала с возможностью изменения ее конфигурации, при этом панель оснащена несколькими манипуляционными рычагами, которые размещены на панели горизонтально, симметрично к испытуемому, стоящему на опорных платформах, и оснащены источниками сигнальных стимулов и сенсорными ориентирами, выполненными в виде съемных геометрических фигур, закрепленных на панели над манипуляционными рычагами, причем экспериментальная камера оснащена средствами видеосъемки испытуемого, содержащими видеокамеру и видеомагнитофон, при этом устройство снабжено средствами регистрации дыхания и частоты сердцебиений испытуемого, выполненными на основе вживленных датчиков, отводящие проводники которых закреплены на голове испытуемого и включены в электрическую схему, содержащую последовательно соединенные усилитель, монитор, регистрирующий прибор и компьютер, при этом пульт управления экспериментатора снабжен средствами включения сигнальных стимулов и подачи подкрепления, а компьютер снабжен аппаратно-программными средствами, определяющими порядок предъявления сигнальных стимулов, их длительность и временные интервалы между ними.The essence of the proposed device, containing an experimental chamber, tube, automated feeder, feeder tray and supporting platforms for limbs, equipped with strain gauges, a control panel of the subject equipped with manipulation tools made in the form of a lever fixed on the axis of the potentiometer, an experimental panel equipped with a computer, means registration of motor reactions of the test person, is that the control panel of the test person is made in the form of a figured panel made of pl material with the possibility of changing its configuration, the panel is equipped with several manipulation levers that are placed on the panel horizontally, symmetrically to the test subject, standing on the supporting platforms, and are equipped with signal stimulus sources and sensory landmarks made in the form of removable geometric figures fixed on the panel above the manipulation levers, and the experimental camera is equipped with means of video recording of the test subject, containing a video camera and a VCR, while The device is equipped with means for recording the test's breathing and heart rate, made on the basis of implanted sensors, the lead-out conductors of which are attached to the head of the subject and are included in an electrical circuit containing a series-connected amplifier, a monitor, a recording device and a computer, while the control panel of the experimenter is equipped with means for activating signal incentives and reinforcements, and the computer is equipped with hardware and software that determine the order of presentation of signal timuli, their duration and time intervals between them.

Сущность устройства заключается также в том, что средства манипуляции устройства выполнены в виде подпружиненной педали, подвижно связанной с осью потенциометра, при этом педали крепятся на панели пульта управления испытуемого вертикально, с возможностью регулировки угла наклона педали и ее расстояния до испытуемого, и размещаются в одной плоскости с испытуемым, стоящим на опорных платформах, при этом источники сигнальных стимулов выполнены в виде светодиодов, закрепленных на педалях, а сенсорные ориентиры выполнены в виде съемных пластин, закрепляемых на верхней рабочей поверхности педали.The essence of the device also lies in the fact that the manipulation device is made in the form of a spring-loaded pedal, movably connected with the axis of the potentiometer, while the pedals are mounted vertically on the panel of the control panel of the subject, with the ability to adjust the angle of the pedal and its distance to the subject, and are placed in one planes with the test subject standing on supporting platforms, while the sources of signal stimuli are made in the form of LEDs mounted on the pedals, and the touch landmarks are made in the form of removable plates Stin mounted on the upper working surface of the pedal.

Сущность устройства заключается также в том, что устройство снабжено средствами электростимуляции, которые содержат последовательно соединенные кожные электроды и электростимулятор, причем электростимулятор связан с пультом управления испытуемого, пультом управления экспериментатора и компьютером, при этом средства манипуляции, размещенные на пульте управления испытуемого, оснащены контактными выключателями тока, пульт управления экспериментатора оснащен средствами включения электростимуляции, а компьютер снабжен программно-аппаратными средствами, определяющими локализацию, величину тактильного раздражения, порядок их чередования, а также длительность и частоту применяемой стимуляции.The essence of the device also lies in the fact that the device is equipped with electrostimulation means that contain series-connected skin electrodes and an electrostimulator, the electrostimulator being connected to the control panel of the test person, the control panel of the experimenter and the computer, while the manipulation tools located on the control panel of the test person are equipped with contact switches current, the control panel of the experimenter is equipped with means to turn on electrical stimulation, and the computer is equipped with software drugs that determine localization, the magnitude of tactile stimulation, the order of their alternation, as well as the duration and frequency of the applied stimulation.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство в аксонометрии при горизонтальном расположении средств манипуляции, гдеFigure 1 shows the proposed device in a perspective view with a horizontal arrangement of manipulation tools, where

1 - экспериментальная камера (вид сверху, крышка снята)1 - experimental camera (top view, cover removed)

2 - тубус2 - tube

3 - кормушка3 - feeding trough

4 - лоток кормушки, оснащенный тензодатчиком4 - feeder tray, equipped with a strain gauge

5 - опорные платформы для конечностей, оснащенные тензодатчиками5 - supporting platforms for limbs, equipped with strain gauges

6 - пульт управления испытуемого6 - control panel of the subject

7 - манипуляционный рычаг, оснащенный потенциометром7 - manipulation lever equipped with a potentiometer

8 - источники сигнальных стимулов8 - sources of signal stimuli

9 - сенсорные ориентиры9 - sensory landmarks

10 - видеокамера (на рис.не показана, установлена на верхней крышке камеры)10 - video camera (not shown in the figure, mounted on the top cover of the camera)

11 - посадочные гнезда для манипуляционных рычагов11 - landing slots for handling levers

На фиг.2 изображено предлагаемое устройство в аксонометрии при вертикальном расположении средств манипуляции, гдеFigure 2 shows the proposed device in a perspective view with a vertical arrangement of manipulation tools, where

12 - манипуляционная педаль, оснащенная потенциометром12 - manipulation pedal equipped with a potentiometer

На фиг.3 изображена конструкция педали (А) и расположение педалей при различных углах наклона панели при изменении ее конфигурации (Б), гдеFigure 3 shows the construction of the pedal (A) and the location of the pedals at various angles of inclination of the panel when changing its configuration (B), where

13 - шток педали13 - pedal stock

14 - рабочая площадка педали14 - pedal platform

15 - винт фиксации15 - fixing screw

16 - пружина (пунктиром показана опорная втулка, ограничивающая ход педали)16 - spring (dotted line shows the support sleeve limiting the pedal stroke)

17 - панель пульта управления испытуемого17 - panel of the control panel of the subject

18 - ось потенциометра18 - axis of the potentiometer

19 - эксцентрик19 - cam

20 - шплинт20 - cotter pin

21 - отверстия для крепления штока педали к эксцентрику оси потенциометра21 - holes for mounting the pedal rod to the eccentric axis of the potentiometer

На фиг.4 изображена блок-схема устройства, гдеFigure 4 shows a block diagram of a device where

22 - тензодатчики опорных платформ и лотка кормушки22 - load cells supporting platforms and feeder tray

23 - потенциометры манипуляционного рычага (педали)23 - potentiometers of the manipulation lever (pedals)

24 - датчик дыхания24 - respiratory sensor

25 - датчик частоты сердцебиений25 - heart rate sensor

26 - многоканальный усилитель26 - multi-channel amplifier

27 - монитор27 - monitor

28 - регистрирующий прибор28 - recording device

29 - пульт управления экспериментатора29 - experimenter control panel

30 - компьютер30 - computer

31 - электростимулятор31 - electrical stimulator

32 - кожные электроды (вибраторы)32 - skin electrodes (vibrators)

33 - видеомагнитофон33 - video recorder

Устройство для определения целеустремленности животных изображено на фиг.1, 2, 3, 4 и содержит экспериментальную камеру (1), тубус (2), оснащенный кормушкой (3), лоток кормушки (4), опорные платформы для конечностей (5). Лоток кормушки и опорные платформы оснащены тензодатчиками (22). Пульт управления испытуемого (6), выполнен в виде фигурной панели, изготовленной из пластичного материала с возможностью изменения ее конфигурации, при этом панель оснащена средствами манипуляции, выполненными в виде манипуляционных рычагов (7), снабженных противовесами, которые установлены на панели горизонтально, закреплены на оси потенциометра (23) и расположены симметрично к испытуемому, стоящему на опорных платформах (5). Средства манипуляции оснащены источниками сигнальных стимулов (8), например, электрическими лампочками, и сенсорными ориентирами (9), которые выполнены в виде съемных геометрических фигур, закрепленных на панели над манипуляционными рычагами (7). В зависимости от задачи исследования средства манипуляции могут быть закреплены на панели вертикально, при этом они находятся в одной плоскости с испытуемым, стоящим на опорных платформах (фиг.2). При этом средства манипуляции устройства выполнены в виде подпружиненной манипуляционной педали, подвижно связанной с осью потенциометра. Манипуляционная педаль выполнена с возможностью регулировки угла наклона педали и ее расстояния до испытуемого, при этом источники сигнальных стимулов (8) выполнены в виде светодиодов, закрепленных на педалях, а сенсорные ориентиры (9) выполнены в виде съемных пластин, закрепляемых на верхней рабочей поверхности педали. Для преобразования поступательно-возвратного движения педали во вращательное движение оси (18) потенциометра педаль оснащена пружиной (16) и эксцентриком (19), который связывает шток (13) педали с осью (18) потенциометра. Пульт управления экспериментатора (29), оснащен компьютером (30). Устройство снабжено средствами регистрации двигательных реакций, выполненными на основе тензодатчиков (22) и потенциометров (23), а также средствами регистрации дыхания (24) и частоты сердцебиений (23) испытуемого, выполненными на основе вживленных датчиков, отводящие проводники которых закреплены на голове испытуемого. Датчики регистрации двигательных реакций, дыхания и частоты сердцебиений включены в электрическую схему, содержащую последовательно соединенные усилитель (26), монитор (27) и регистрирующий прибор (28), при этом пульт управления экспериментатора (29) снабжен средствами включения сигнальных стимулов и подачи подкрепления, а компьютер (30) снабжен аппаратно-программными средствами, определяющими порядок предъявления сигнальных стимулов, их длительность и временные интервалы между ними. Устройство снабжено средствами видеосъемки, содержащими видеокамеру (10) и видеомагнитофон (33). Устройство также снабжено средствами электростимуляции, выполненными в виде кожных электродов (электромеханических вибраторов) (32), соединенных с электростимулятором (31), пультом управления экспериментатора (29) и компьютером (30), при этом средства манипуляции оснащены конечными выключателями тока, пульт управления экспериментатора (29) оснащен средствами включения элсктростимуляции, а компьютер (30) снабжен программно-аппаратными средствами, определяющими величину, длительность и частоту применяемой электростимуляции.A device for determining the purposefulness of animals is depicted in FIGS. 1, 2, 3, 4 and contains an experimental chamber (1), a tube (2) equipped with a feeder (3), a feeder tray (4), support platforms for limbs (5). The feeder tray and support platforms are equipped with load cells (22). The control panel of the testee (6) is made in the form of a figured panel made of plastic material with the possibility of changing its configuration, while the panel is equipped with manipulation tools made in the form of manipulation levers (7) equipped with counterweights that are mounted horizontally on the panel and are fixed on axis of the potentiometer (23) and are located symmetrically to the test subject, standing on the supporting platforms (5). The manipulation tools are equipped with sources of signal stimuli (8), for example, electric bulbs, and sensory landmarks (9), which are made in the form of removable geometric figures mounted on a panel above the manipulation levers (7). Depending on the research task, the manipulation tools can be mounted vertically on the panel, while they are in the same plane as the test person standing on the supporting platforms (Fig. 2). At the same time, the manipulation means of the device are made in the form of a spring-loaded manipulation pedal, movably connected with the axis of the potentiometer. The manipulation pedal is configured to adjust the angle of the pedal and its distance to the subject, while the sources of signal stimuli (8) are made in the form of LEDs mounted on the pedals, and the touch landmarks (9) are made in the form of removable plates mounted on the upper working surface of the pedal . To convert the forward and backward movement of the pedal to the rotational movement of the axis (18) of the potentiometer, the pedal is equipped with a spring (16) and an eccentric (19), which connects the rod (13) of the pedal to the axis (18) of the potentiometer. The experimenter's control panel (29), is equipped with a computer (30). The device is equipped with means for detecting motor reactions based on strain gauges (22) and potentiometers (23), as well as means for recording breathing (24) and the heart rate (23) of the test subject, made on the basis of implanted sensors, the lead-out conductors of which are attached to the subject's head. Sensors for recording motor reactions, respiration, and heart rate are included in an electric circuit containing a series-connected amplifier (26), a monitor (27), and a recording device (28), while the experimenter's control panel (29) is equipped with means for activating signal stimuli and supplying reinforcement, and computer (30) is equipped with hardware and software that determines the order of presentation of signal stimuli, their duration and time intervals between them. The device is equipped with video tools containing a video camera (10) and a video recorder (33). The device is also equipped with electrostimulation means made in the form of skin electrodes (electromechanical vibrators) (32) connected to an electrostimulator (31), an experimenter's control panel (29) and a computer (30), while the manipulation tools are equipped with current limit switches, an experimenter's control panel (29) is equipped with electronic stimulation enablers, and the computer (30) is equipped with software and hardware that determine the magnitude, duration, and frequency of the applied electrical stimulation.

Устройство работает следующим образом (фиг.1, 2, 3, 4):The device operates as follows (Fig. 1, 2, 3, 4):

Подопытное животное, предварительно обученное стоять на опорных платформах (5) в экспериментальной камере и периодически получать пищевое подкрепление с лотка (3) кормушки, обучают инструментальному условному рефлексу выжима манипуляционного рычага, или педали при включении сигнального стимула, расположенного над (на) средствами манипуляции, за которым следует выключение сигнального стимула и подача подкрепления.An experimental animal, previously trained to stand on supporting platforms (5) in the experimental chamber and periodically receive food reinforcement from the tray (3) of the feeder, is trained in the instrumental conditioned reflex of squeezing the manipulation lever or pedal when the signal stimulus located above (on) the manipulation means is turned on, followed by turning off the signal stimulus and supplying reinforcements.

В зависимости от выбранной задачи исследования в камеру устанавливают пульт управления испытуемого (6) с панелью различной конфигурации, с горизонтальным, или вертикальным расположением на панели средств манипуляции (фиг.1, 2), выбирают порядок чередования сигнальных стимулов, их длительность, временные интервалы между ними. Изменяя конфигурацию и угол наклона панели, выполненной из пластичного материала, а также используя дополнительные посадочные гнезда (11) обеспечивают необходимое расположение средств манипуляции на панели пульта управления (6) и расстояние между манипуляционными рычагами (7) и испытуемым. При вертикальном расположении средств манипуляции на панели пульта управления испытуемого (29) угол наклона манипуляционной педали и ее расстояние до испытуемого регулируют с помощью изменения рабочей длины штока педали (13) и винта (15), фиксирующего поворот рабочей площадки педали (14). Эксперименты могут проводится при наличии, или отсутствии сенсорных ориентиров (9), которые показывают местоположение манипуляционных рычагов и педалей и выполнены съемными. При необходимости исследовать инструментальные двигательные реакции испытуемого в условиях оборонительного (избегательного) поведения, при комбинированном применении пищевого и электрокожного подкрепления, а также при необходимости использовать в качестве сигнальных (предупреждающих) стимулов тактильные раздражения во время выработки и реализации инструментальных рефлексов, устройство снабжено средствами электростимуляции, выполненными в виде кожных электродов (электромеханических вибраторов) (32), соединенных с электростимулятором (31), который связан с пультом управления испытуемого, пультом управления экспериментатора (29) и компьютером (30).Depending on the chosen research task, the test person’s control panel (6) is installed in the camera with a panel of various configurations, with a horizontal or vertical arrangement on the panel of manipulation tools (Figs. 1, 2), the order of alternation of signal stimuli, their duration, time intervals between them. Changing the configuration and the angle of the panel made of plastic material, as well as using additional landing sockets (11) provide the necessary location of the manipulation tools on the control panel panel (6) and the distance between the manipulation levers (7) and the subject. When the manipulation tools are located vertically on the panel of the test person’s control panel (29), the angle of the manipulation pedal and its distance to the test person are controlled by changing the working length of the pedal rod (13) and the screw (15) that fixes the rotation of the pedal platform (14). Experiments can be carried out in the presence or absence of sensory landmarks (9), which show the location of the manipulation levers and pedals and are removable. If necessary, investigate the test subject's instrumental motor reactions under conditions of defensive (avoidable) behavior, with the combined use of food and electrodermal reinforcement, and also, if necessary, use tactile stimuli as signal (warning) stimuli during the development and implementation of instrumental reflexes, the device is equipped with electrical stimulation, made in the form of skin electrodes (electromechanical vibrators) (32) connected to an electrical stimulator rum (31) which is connected to the test control, the experimenter's control unit (29) and a computer (30).

При выполнении инструментальных рефлексов регистрируют: отметки подачи сигнальных (зрительных, тактильных) стимулов, безусловного пищевого (электрокожного) подкрепления, тензометрические показатели перестройки позы испытуемого при подготовке к предстоящему ответу, вегетативные компоненты инструментального рефлекса (изменение дыхания и частоты сердцебиений испытуемого), латентный период инструментальной реакции, механограммы выжима манипуляционного рычага (педали), закрепленных на оси потенциометра, время осуществления инструментального ответа, а также проводят видеосъемку опыта с регистрацией поведенческих и звуковых реакций испытуемого при осуществлении инструментального поведения.When performing instrumental reflexes, the following are recorded: marks of the supply of signal (visual, tactile) stimuli, unconditional food (electrodermal) reinforcement, tensometric indicators of the adjustment of the subject’s posture in preparation for the upcoming response, vegetative components of the instrumental reflex (change in the patient’s breathing and heart rate), latent period of the instrumental reactions, mechanograms of the squeezing of the manipulation lever (pedal) fixed on the axis of the potentiometer, the time of implementation of the tool cial response as well as video footage from the experience and sound recording behavioral test reactions at the implementation tool behavior.

Для регистрации вышеуказанных показателей испытуемого помещают в экспериментальную камеру; тензодатчики (22) опорных платформ (3), лотка кормушки (4), потенциометры (23) манипуляционных рычагов (7), или педалей (12), электрический разъем датчиков дыхания (24) и частоты сердцебиений (23), установленный на голове испытуемого, присоединяют к многоканальному усилителю (26); кожные электроды и/или вибраторы (32) присоединяют к электростимулятору (31). Включают усилитель (26), монитор (27), регистрирующий прибор (28), электростимулятор (31), пульт управления экспериментатора (29), компьютер (30) видеокамеру (10) и видеомагнитофон (33), заряжают кормушку. При использовании в опыте эпектростимуляции пороги тактильного и болевого раздражений определяют для каждого испытуемого индивидуально, перед началом эксперимента, с помощью регистрации поведенческих, двигательных и вегетативных реакций испытуемого на тестируемые стимулы.To register the above indicators, the test subject is placed in an experimental chamber; strain gauges (22) of support platforms (3), feeder tray (4), potentiometers (23) of manipulation levers (7), or pedals (12), electrical connector for respiratory sensors (24) and heart rate (23) mounted on the subject’s head attached to a multi-channel amplifier (26); skin electrodes and / or vibrators (32) are connected to an electric stimulator (31). They include an amplifier (26), a monitor (27), a recording device (28), an electric stimulator (31), an experimenter's control panel (29), a computer (30), a video camera (10) and a video recorder (33), and charge the feeder. When using the experiment of electrostimulation, the thresholds of tactile and pain stimulation are determined individually for each subject, before the start of the experiment, by recording the subject's behavioral, motor and vegetative reactions to the test stimuli.

В компьютер (30) загружают программу, определяющую выбранный режим подачи сигнальных (зрительных, тактильных) стимулов и безусловного пищевого (электрокожного) подкрепления и программу регистрации и хранения в памяти компьютера регистрируемых двигательных и вегетативных реакций испытуемого на обстановочные раздражители и предъявление сигнальных стимулов.A program determining the selected mode of signaling (visual, tactile) stimuli and unconditional food (electrodermal) reinforcement and a program for recording and storing recorded test and motor responses of the subject to environmental stimuli and presentation of signal stimuli are loaded into computer (30).

После окончания эксперимента выключение приборов и отсоединение датчиков производится в обратной последовательности.After the experiment is completed, the devices are turned off and the sensors are disconnected in the reverse order.

ПРЕИМУЩЕСТВА УСТРОЙСТВАDEVICE ADVANTAGES

1. Устройство позволяет исследовать локальные точностные двигательные реакции на предъявление пространственно распределенных инструментальных средств манипуляции и сигнальных раздражителей. Данное преимущество достигается за счет того, что пульт управления испытуемого выполнен в виде фигурной панели, изготовленной из пластичного материала с возможностью изменения ее конфигурации, при этом панель оснащена несколькими манипуляционными рычагами, которые закреплены на панели горизонтально и расположены симметрично к испытуемому, стоящему на опорных платформах, и оснащены источниками сигнальных стимулов и сенсорными ориентирами, выполненными в виде геометрических фигур, закрепленных на панели над манипуляционными рычагами.1. The device allows you to explore local precision motor reactions to the presentation of spatially distributed manipulation tools and signal stimuli. This advantage is achieved due to the fact that the control panel of the test is made in the form of a figured panel made of plastic material with the ability to change its configuration, while the panel is equipped with several manipulation levers that are mounted horizontally on the panel and are located symmetrically to the test person standing on the supporting platforms , and are equipped with sources of signal stimuli and sensory landmarks made in the form of geometric figures fixed on a panel above the manipulation levers .

2. Устройство позволяет исследовать сравнительное влияние сигнальных пусковых стимулов и сенсорных ориентиров на выбор испытуемым соответствующего манипуляционного рычага. Данное преимущество достигается за счет того, что сенсорные ориентиры, закрепленные на панели над манипуляционными рычагами, или закрепляемые на верхней рабочей поверхности манипуляционной педали, выполнены съемными.2. The device allows you to explore the comparative effect of signal triggering stimuli and sensory guidelines on the choice of subjects of the corresponding manipulation lever. This advantage is achieved due to the fact that the sensory landmarks mounted on the panel above the manipulation levers, or fixed on the upper working surface of the manipulation pedal, are removable.

3. Устройство позволяет исследовать цепные (стереотипные) двигательные рефлексы, последовательно выполняемые разными оперантными конечностями. Данное преимущество достигается за счет того, что пульт управления испытуемого выполнен в виде фигурной панели, изготовленной из пластичного материала с возможностью изменения ее конфигурации, при этом панель оснащена несколькими манипуляционными рычагами, которые размещены на панели горизонтально, симметрично к испытуемому, стоящему на опорных платформах, и оснащены источниками сигнальных стимулов и сенсорными ориентирами, выполненными в виде съемных геометрических фигур, закрепленных на панели над манипуляционными рычагами, при этом компьютер пульта управления экспериментатора снабжен аппаратно-программными средствами, определяющими, в частности, стереотипный порядок предъявления сигнальных стимулов.3. The device allows you to explore chain (stereotypic) motor reflexes, sequentially performed by different operant limbs. This advantage is achieved due to the fact that the control panel of the test is made in the form of a figured panel made of plastic material with the ability to change its configuration, while the panel is equipped with several manipulation levers that are placed on the panel horizontally, symmetrically to the test, standing on the supporting platforms, and equipped with sources of signal stimuli and sensory landmarks, made in the form of removable geometric shapes, mounted on a panel above the manipulation levers, when The computer volume of the experimenter's control panel is equipped with hardware and software that determine, in particular, the stereotypical order of presentation of signal stimuli.

4. Устройство позволяет исследовать тонические двигательные реакции испытуемого, связанные с позной перестройкой, требующей быстрой смены оперантной конечности при выполнении соответствующего двигательного ответа на последовательное предъявление дискриминируемых пусковых сигналов и изменение порядка и скорости их чередования. Данное преимущество достигается за счет того, что манипуляционные рычаги закреплены на фигурной панели горизонтально и расположены симметрично к испытуемому, стоящему на опорных платформах, и оснащены источниками сигнальных стимулов и сенсорными ориентирами, закрепленными на панели над манипуляционными рычагами, при этом компьютер пульта управления экспериментатора снабжен аппаратно-программными средствами, определяющими порядок предъявления сигнальных стимулов, их длительность и временные интервалы между ними, а опорные платформы оснащены тензодатчиками, регистрирующими давление опорных и оперантных конечностей.4. The device allows you to explore the tonic motor reactions of the testee associated with postural restructuring, requiring a quick change of the operant limb when performing the appropriate motor response to the consistent presentation of discriminated triggering signals and changing the order and speed of their alternation. This advantage is achieved due to the fact that the manipulation levers are mounted horizontally on the figured panel and are located symmetrically to the test subject, standing on the supporting platforms, and are equipped with signal stimulus sources and sensory landmarks mounted on the panel above the manipulation levers, while the experimenter's control panel computer is equipped with hardware - software that determines the order of presentation of signal stimuli, their duration and time intervals between them, and supporting platforms s equipped with strain gauges, pressure supporting and registering operant extremities.

5. Устройство обеспечивает регистрацию вегетативных компонентов инструментальной рефлексов. Данное преимущество достигается за счет того, что устройство оснащено средствами регистрации дыхания и частоты сердцебиений испытуемого, выполненными на основе вживленных датчиков, отводящие проводники которых соединены с электрическим разъемом, закрепленным на голове испытуемого, и включены в электрическую схему, содержащую последовательно соединенные усилитель, монитор и регистрирующий прибор.5. The device provides registration of vegetative components of instrumental reflexes. This advantage is achieved due to the fact that the device is equipped with means for recording the breath and heart rate of the test subject, made on the basis of implanted sensors, the lead wires of which are connected to the electrical connector mounted on the head of the test subject, and are included in an electrical circuit containing an amplifier, monitor and recording device.

6. Устройство обеспечивает свободный выбор предпочитаемой передней конечности при выполнении испытуемым инструментального двигательного ответа. Данное преимущество достигается за счет того, что средства манипуляции выполнены в виде педали, которые закреплены на панели вертикально и находятся в одной плоскости с испытуемым, стоящим на опорных платформах, при этом источники сигнальных стимулов выполнены в виде светодиодов, закрепленных на манипуляционных рычагах, а сенсорные ориентиры выполнены в виде съемных пластин, закрепляемых на верхней рабочей поверхности педали.6. The device provides free choice of the preferred forelimb when the subject performs an instrumental motor response. This advantage is achieved due to the fact that the manipulation tools are made in the form of a pedal, which are mounted vertically on the panel and are in the same plane as the test subject standing on the supporting platforms, while the signal stimulus sources are made in the form of LEDs mounted on the manipulation levers, and sensory landmarks are made in the form of removable plates fixed on the upper working surface of the pedal.

7. Устройство позволяет оперативно изменять расположение средств манипуляции на пульте управления испытуемого, а также регулировать расстояние между испытуемым и манипуляционными рычагами. Данное преимущество достигается за счет того, что панель пульта управления испытуемого выполнена из пластичного материала, с возможностью изменения конфигурации, оснащена дополнительными гнездами для манипуляционных рычагов, а конструкция манипуляционной педали позволяет регулировать рабочую длину штока педали и угол наклона рабочей площадки педали, закрепленную на штоке винтом.7. The device allows you to quickly change the location of the manipulation tools on the control panel of the subject, as well as adjust the distance between the subject and the manipulation levers. This advantage is achieved due to the fact that the panel of the control panel of the test person is made of plastic material, with the possibility of changing the configuration, is equipped with additional sockets for the manipulation levers, and the design of the manipulation pedal allows you to adjust the working length of the pedal rod and the angle of the pedal platform, fixed to the rod with a screw .

8. Устройство позволяет исследовать инструментальные двигательные реакции испытуемого в условиях оборонительного (избегательного, аверсивного) поведения, а также при комбинированном применении пищевого и электрокожного подкрепления при выработке и реализации инструментальных рефлексов. Данное преимущество достигается за счет того, что устройство снабжено средствами электростимуляции, выполненными в виде кожных электродов, соединенных с электростимулятором, который связан с пультом управления экспериментатора и компьютером, при этом средства манипуляции пульта управления испытуемого оснащены конечными выключателями тока, пульт управления экспериментатора оснащен средствами включения электростимуляции, а компьютер снабжен программно-аппаратными средствами, определяющими величину, длительность и частоту применимой электростимуляции.8. The device allows you to explore the instrumental motor reactions of the test subject in conditions of defensive (avoidable, aversive) behavior, as well as with the combined use of food and electrodermal reinforcement in the development and implementation of instrumental reflexes. This advantage is achieved due to the fact that the device is equipped with electrostimulation means made in the form of skin electrodes connected to an electrostimulator that is connected to the control panel of the experimenter and a computer, while the manipulation tools of the control panel of the subject are equipped with current limit switches, the control panel of the experimenter is equipped with switching means electrical stimulation, and the computer is equipped with software and hardware that determine the size, duration and frequency of oh electrostimulation.

9. Устройство позволяет использовать в качестве условнорефлекторных, или предупредительных сигналов тактильные раздражения оперантных конечностей испытуемого. Данное преимущество достигается за счет того, что устройство снабжено средствами электростимуляции, выполненных в виде последовательно соединенных электромеханических кожных вибраторов и электростимулятора, а компьютер снабжен программно-аппаратными средствами, определяющими длительность, частоту тактильного раздражения кожи испытуемого, а также локализацию и порядок чередования тактильных раздражителей.9. The device allows the use of tactile stimuli of operant limbs of a test subject as conditioned reflex or warning signals. This advantage is achieved due to the fact that the device is equipped with electrical stimulation means made in the form of series-connected electromechanical skin vibrators and an electric stimulator, and the computer is equipped with software and hardware that determines the duration, frequency of tactile stimulation of the skin of the subject, as well as the localization and order of alternation of tactile stimuli.

10. Устройство позволяет исследовать влияние электростимуляции мозга на инструментальное поведение с помощью электродов, вживляемых в различные структуры мозга. Это преимущество достигается за счет того, что устройство снабжено средствами электростимуляции, а компьютер снабжен программно-аппаратными средствами, определяющими физические параметры стимуляции.10. The device allows you to study the effect of electrical stimulation of the brain on instrumental behavior using electrodes implanted in various brain structures. This advantage is achieved due to the fact that the device is equipped with means of electrical stimulation, and the computer is equipped with software and hardware that determine the physical parameters of stimulation.

11. Устройство позволяет проводить скрытую видеосъемку эксперимента с регистрацией поведенческих и голосовых реакций испытуемого. Данное преимущество достигается за счет того, что устройство оснащено видеомагнитофоном и видеокамерой, установленной на внутренней поверхности крышки экспериментальной камеры.11. The device allows for covert video recording of the experiment with the registration of behavioral and voice reactions of the subject. This advantage is achieved due to the fact that the device is equipped with a VCR and a video camera mounted on the inner surface of the lid of the experimental camera.

ИСТОЧНИКИ ИФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Дж.П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М., Высшая школа, 1991, с.210.1. Buresh Y., Bureshova O., Houston J.P. Methods and basic experiments to study the brain and behavior. M., Higher School, 1991, p. 210.

2. Альбертин С.В. Способ определения целеустремленности в эксперименте на животных. Бюлл. изобр., 2009, №2.2. Albertin S.V. A method for determining purposefulness in an animal experiment. Bull. Inv., 2009, No. 2.

Claims (3)

Устройство для исследования инструментальных рефлексов, содержащее экспериментальную камеру, тубус, автоматизированную кормушку, лоток кормушки и опорные платформы для конечностей, оснащенные тензодатчиками, пульт управления испытуемого, оснащенный средствами манипуляции, выполненными в виде рычага, закрепленного на оси потенциометра, пульт управления экспериментатора, оснащенный компьютером, средства регистрации двигательных реакций испытуемого, отличающееся тем, что пульт управления испытуемого выполнен в виде фигурной панели, изготовленной из пластичного материала с возможностью изменения ее конфигурации, при этом панель оснащена несколькими манипуляционными рычагами, которые размещены на панели горизонтально, симметрично к испытуемому, стоящему на опорных платформах, и оснащены источниками сигнальных стимулов и сенсорными ориентирами, выполненными в виде съемных геометрических фигур, закрепленных на панели над манипуляционными рычагами, причем экспериментальная камера оснащена средствами видеосъемки испытуемого, содержащими видеокамеру и видеомагнитофон, при этом устройство снабжено средствами регистрации дыхания и частоты сердцебиений испытуемого, выполненными на основе вживленных датчиков, отводящие проводники которых закреплены на голове испытуемого и включены в электрическую схему, содержащую последовательно соединенные усилитель, монитор, регистрирующий прибор и компьютер, при этом пульт управления экспериментатора снабжен средствами включения сигнальных стимулов и подачи подкрепления, а компьютер снабжен аппаратно-программными средствами, определяющими порядок предъявления сигнальных стимулов, их длительность и временные интервалы между ними.Device for researching instrumental reflexes containing an experimental chamber, tube, automated feeder, feeder tray and support platforms for limbs, equipped with strain gauges, a control panel of the subject equipped with manipulation tools made in the form of a lever fixed to the axis of the potentiometer, an experimental panel equipped with a computer , means for recording motor reactions of a test subject, characterized in that the control panel of the test subject is made in the form of a figured panel, made of plastic material with the possibility of changing its configuration, while the panel is equipped with several manipulation levers that are placed on the panel horizontally, symmetrically to the test subject, standing on the supporting platforms, and are equipped with signal stimulus sources and sensory landmarks made in the form of removable geometric figures fixed on the panel above the manipulation levers, and the experimental camera is equipped with means of video recording of the test subject, containing a video camera and video magnets offon, while the device is equipped with a means of recording the breath and heart rate of the test subject, made on the basis of implanted sensors, the lead-out conductors of which are mounted on the head of the test subject and are included in an electrical circuit containing an amplifier, a monitor, a recording instrument and a computer, and the experimenter's control panel equipped with means to enable signal stimuli and supply reinforcements, and the computer is equipped with hardware and software tools that determine the order of presentation detecting signal stimulus, their duration and time intervals between them. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства манипуляции устройства выполнены в виде подпружиненной педали, подвижно связанной с осью потенциометра, при этом педали крепятся на панели пульта управления испытуемого вертикально, с возможностью регулировки угла наклона педали и ее расстояния до испытуемого, и размещаются в одной плоскости с испытуемым, стоящим на опорных платформах, при этом источники сигнальных стимулов выполнены в виде светодиодов, закрепленных на педалях, а сенсорные ориентиры выполнены в виде съемных пластин, закрепляемых на верхней рабочей поверхности педали.2. The device according to claim 1, characterized in that the manipulation means of the device are made in the form of a spring-loaded pedal, movably connected with the axis of the potentiometer, while the pedals are mounted vertically on the panel of the control panel of the subject, with the possibility of adjusting the angle of the pedal and its distance to the subject, and are placed in the same plane as the test subject, standing on the supporting platforms, while the sources of signal stimuli are made in the form of LEDs mounted on the pedals, and sensory landmarks are made in the form of removable plates, for signal- ing on the upper working surface of the pedal. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что устройство снабжено средствами электростимуляции, которые содержат последовательно соединенные кожные электроды и электростимулятор, причем электростимулятор связан с пультом управления испытуемого, пультом управления экспериментатора и компьютером, при этом средства манипуляции, размещенные на пульте управления испытуемого, оснащены контактными выключателями тока, пульт управления экспериментатора оснащен средствами включения электростимуляции, а компьютер снабжен программно-аппаратными средствами, определяющими локализацию, величину тактильного раздражения, порядок их чередования, а также длительность и частоту применяемой стимуляции.
Figure 00000001
3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the device is equipped with electrostimulation means, which contain serially connected skin electrodes and an electrostimulator, wherein the electrostimulator is connected to the control panel of the test person, the experimenter's control panel and a computer, while the manipulation tools are located on the remote control the control of the test subject, equipped with contact current switches, the control panel of the experimenter is equipped with means for activating electrical stimulation, and the computer is equipped with a software device by means of determining localization, the magnitude of tactile stimulation, the order of their alternation, as well as the duration and frequency of the applied stimulation.
Figure 00000001
RU2009120417/22U 2009-05-26 2009-05-26 INSTRUMENTAL REFLEX RESEARCH DEVICE RU86866U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009120417/22U RU86866U1 (en) 2009-05-26 2009-05-26 INSTRUMENTAL REFLEX RESEARCH DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009120417/22U RU86866U1 (en) 2009-05-26 2009-05-26 INSTRUMENTAL REFLEX RESEARCH DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU86866U1 true RU86866U1 (en) 2009-09-20

Family

ID=41168190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009120417/22U RU86866U1 (en) 2009-05-26 2009-05-26 INSTRUMENTAL REFLEX RESEARCH DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU86866U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111862736A (en) * 2020-09-09 2020-10-30 河南四季竹信息科技有限公司 Lever principle experimental instrument and lever principle experimental instrument teaching data acquisition system
CN113495236A (en) * 2020-04-07 2021-10-12 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) Superconducting magnet vibration test system with background magnetic field

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113495236A (en) * 2020-04-07 2021-10-12 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) Superconducting magnet vibration test system with background magnetic field
CN113495236B (en) * 2020-04-07 2024-06-11 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) Superconducting magnet vibration test system with background magnetic field
CN111862736A (en) * 2020-09-09 2020-10-30 河南四季竹信息科技有限公司 Lever principle experimental instrument and lever principle experimental instrument teaching data acquisition system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230402189A1 (en) Optimal multi-electrode transcutaneous stimulation with high focality and intensity
JP6827935B2 (en) Devices and methods for determining and / or monitoring a subject's respiratory effort
Jiang et al. Brain computer interface based 3D game for attention training and rehabilitation
US10549066B2 (en) Device for rehabilitation, rehabilitation system provided therewith, program for rehabilitation and rehabilitation method
EP3505309A1 (en) Organism activity detection device and organism activity detection system
CN106413532B (en) Rehabilitation system and method
WO2017002901A1 (en) Dysphagia test device, dysphagia test method, dysphagia treatment device, and stimulating current setting method
US11980165B2 (en) Physical training device for animals with a therapeutical and entertaining component
CA3012690A1 (en) Device and system to measure and assess superficial muscle contractile characteristics
KR20110082060A (en) Method, apparatus and computer program for non-invasive brain stimulation when target muscles are suitably active
CN105792789A (en) CPR chest compression monitor for infants
US20170173481A1 (en) A device for the treating of pain with high amplitude low frequency sound impulse stimulation
US11482130B2 (en) Method and system for providing kinesthetic awareness
JP2009297059A (en) Brain training support apparatus
RU86866U1 (en) INSTRUMENTAL REFLEX RESEARCH DEVICE
Tannan et al. A novel device for delivering two-site vibrotactile stimuli to the skin
US20120010531A1 (en) Small-Animal Unit for Muscle Injury, Muscle Testing and Muscle Training in Vivo
Macpherson et al. A system for the analysis of posture and stance in quadrupeds
WO2015188867A1 (en) Analysis and evaluation of the quality of body movements
JP6145663B2 (en) Biological signal measurement system and biological signal measurement method
DE102009031128B4 (en) Intelligent walker
EP1424938B1 (en) Method and device for selective and non-invasive detection of skeletal muscles contraction process
WO2012049552A3 (en) A wearable device for early diagnosis of cardiopathy based on bioimpedance
WO2019168500A1 (en) Connection quality assessment for eeg electrode arrays
EP3847952B1 (en) Biomechatronic device for automated diagnosis of rheumatic diseases

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20100527