Устройство для исследования моторных реакций животных Советский патент 1987 года по МПК A01K15/02 A01K29/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к автоматизации процессов изучения поведения животных.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет изменения уровней сигнала стимуляции.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схематическое изображение разрешенной полосы заданной траектории с контрольными полосами и биообъектом, а также выходные сигналы вре- мязадаюшего устройства; на фиг. 3 -функциональная схема блока регулирования интенсивности стимуляции.

Устройство для исследования моторных реакций животных включает электростимулятор 1, подключенный через переключатель 2 к электродам 3, вживленным в мозг животного, блок 4 формирования траектории телевизионную камеру 5, селектор 6 ,блок 7 элементов И, блок 8 регистрации. Смеситель 9, видеоконтрольный блок 10, время- задаюшее устройство-блок 11, блок 12 регулирования интенсивности стимуляции, в который входят блоки 13 эквивалентных сигналов и блок 14 установки уровня интенсивности стимуляции, блок 13 эквивалентных сигналов имеет элементы И 15, ИЛИ 16 и формирователь 17 прямоугольных импульсов, блок 12 регулирования интенсивности стимуляции состоит из элементов ИЛИ 18 и RS-триггеров 19.

На фиг. 2 условно обозначены БО - биообъект, Р - разрешенная полоса траектории, К|-Кз - контрольные полосы, ti, {2, И Т.Д. - импульсы выходных сигналов блока 11, Т|, Т2 и т.д. - интервалы между импульсами.

Устройство работает следующим образом.

Электростимулятор 1 подключается через переключатель 2 к электродам 3. Параметры стимуляции животного, в мозг которого вживлены электроды 3, определяются предварительно по известным методикам.

Синхронизация работы видеоконтрольного блока 10 осуществляется сигналом с телевизионной камеры 5. Блоком 4 формирования траектории формируется условное изображение задаваемой траектории. С выхода телевизионной камеры 5 на вход блока 4 формирования траектории поступают соответственно строчные (ССИ) и кадровые (КСИ) синхроимпульсы. На экране выдео- контрольного блока 10 изображение задаваемой траекории совмещается с изображением животного, для чего сигналы с выходов блока 4 формирования траектории и видеосигнал с выхода телевизионной камеры 5 через смеситель 9 подаются на вход видеоконтрольного блока 10.

Кроме того, видеосигнал с телевизионной камеры 5 поступает на вход селектора 6, в котором происходит выделение сигнала животного Сигнал с выхода селектора 6, соответствующий положению животного в поле зрения телевизионной камеры 5, поступает на один из входов блока 7. На другие входы указанного блока поступают сигналы с блока 4 формирования траектории, соответствующие пространственному положению различных участков траектории. При совпадении сигнала с селектора 6 и определенного сигнала с блока 4 форми... рования траектории срабатывает соответствующий элемент в блоке 7. Формирователь 4 траектории формирует на экране блока 10 изображение заданной траектории в виде разрешенной из допусковых полос, причем на разрешенной полосе дополнительно фор5 мируются контрольные полосы Ю Их число, длина и расстояние между ними определяются из конткретных условий эксперимента, в частности скорости движения, конфигурации заданной траектории, требований к точности эксперимента. Совпадению сигна0 лов биообъекта и каждой контрольной полосы соответствует сигнал на определенном выходе блока 7 элементов И, поступающий на определенный вход (или несколько входов) блока 12 регулирования интенсивности

5 стимуляции. Эти сигналы обозначаются символом логического умножения - БО Ki, БО К2 и т.д. Блок 11 формирует импульсы определенной длительности с определенным интервалом между ними. Выходы блока 11 и блока 7 комбинируют в определенном поряд0 ке и эти комбинации подают на входы блоков 13 эквивалентных сигналов. Например, если заданная скорость движения биообъекта такова, что он должен достичь первой контрольной полосы во время действия импульса t2, второй контрольной полосы -

5 во время импульса {я, а третьей - во время t, то соответствующие комбинации сигналов (БО-К|)-12, (БО-К2)-1з, (БО-Кз)-14 эквивалентны по своему значению: они свидетельствуют о том, что интенсивность стимуляции соответствует расчетной скорости и, значит, выходной сигнал блока 12 должен поддерживать интенсивность на исходном уровне. Если же при тех же условиях эксперимента биообъект достигает первой контрольной полосы во время действия импульса ti,

5 то это свидетельствует о слишком высокой скорости биообъекта, т.е. слишком большой интенсивности стимуляции. Об этом же свидетельствует появление сигналов (БО К2)-1г. и (БО Kj) tj. Эти сигналы также эквивалентны между собой и также должны соот0 ветствующим образом воздействовать на уровень интенсивности стимуляции - уменьшить ее по сравнению с исходной, точнее с предыдущей. Аналогично сигналы (БО K,)tj (БО Kj) t и (БО Kj) tj должны увеличивать интенсивность стимуляции.

Таким .образом, каждой группе эквивалентных сигналов соответствует свой уровень интенсивности стимуляции. Выходные сигналы блока 12 соответствуют следующим

0

5

уровням интенсивности: Н. - номинальному, Ув, - увеличенному на определенную величину. Умуменьшенному. Эти сигналы

подаются на соответствующие регулировочные входы электростимулятора 1.

Число уровней интенсивности стимуляции, т. е. различие по абсолютной величине может быть различной. Например, если биообъект окажется на первой контрольной лолосе Ki во время действия импульса t4, то уровень интенсивности в этом случае должен быть выше, чем по сигналу (БО Ki) ts. С другой стороны, достижение биообъектом первой контрольной полосы во время действия импульса ts может свидетельствовать о настолько низкой работоспособности биообъекта, что продолжение эксперимента не будет иметь смысла.

Таким образом, число уровней стимуляции и их градация зависят от конкретных условий эксперимента.

Выходные сигналы элементов ИЛИ 16 блоков 13 эквивалентных сигналов запускают формирователи 17 прямоугольных импульсов. На выходе формирователя 17 всегда находится уровень сигнала, равный «О, и только при переходе входного сигнала из «О в «1 формирователь 17 вырабатывает одиночный импульс длительностью, достаточной для срабатывания триггера 19. По этому импульсу, поступающему на единичный вход RS-триггера 19, его единичный выход принимает состояние «1. Сброс триггера 19 в состояние «О осуществляется по нулевому входу через элемент ИЛИ 18 любым сигналом другой эквивалентной группы.

Таким образом, на выходе блока 12 всегда существует только один сигнал, соответствующий необходимой интенсивности стимуляции.

ti Т,

fz

0

Начальный уровень интенсивности устанавливается и включается вручную одновременно с включением всего устройства.

Формула изобретения

1.Устройство для исследования моторных реакций животных по авт. св. № 1037896, отличающееся тем, что, с целью расширеQ ния функциональных возможностей за счет изменения уровней сигнала стимуляции, оно дополнительно содержит времязадающее устройство и блок регулирования интенсивности стимуляции, имеющий равное количество блоков эквивалентных сигналов и

5 блоков установки уровня интенсивности, при этвм выходы времязадающего устройства подключены к первой группе входов каждого блока эквивалентных сигналов, к второй группе входов которого подключены выходы блока элементов И, а выходы каждого блока эквивалентных сигналов подсоединены к входам соответствующего блока установки уровня интенсивности, выходы которых связаны с входами электростимулятора.

2.Устройство по п. 1 отличающееся 5 тем, что каждый блок эквивалентных сигналов содержит элементы 2И в количестве, разном количеству дополнительно синтезированных контрольных полос, элемент ИЛИ и формирователь прямоугольных импульсов, причем выход каждого элемента И подклю0 чен к соответствующему входу элемента ИЛИ, выход которого связан с входом формирователя прямоугольных импульсов.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый блок установки уровня интенсивности содержит многовходовой элемент

5 ИЛИ и триггер, причем выход элемента ИЛИ подключен к нулевому входу триггера, а единичный вход каждого триггера подключен к одному из входов элемента ИЛИ остальных блоков установки уровня интенсивности.

К2

«

Т2

f Тз фиг. 2

t и

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к автоматизации процессов изучения поведения животнь х. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет изменения уровней сигнала стимуляции. Сигнал с телевизионной камеры 5 синхронизирует работу видеоконтрольного блока 10. Блок 4 формирования траектории посредством смесителя 9 формирует на экране видеоконтрольного блока 10 изображение траектории и совмещает его с изображением животного. Импульсы с времязадающего устройства 11 и блока 7 элементов И поступают на входы блока 13 эквивалентных сигналов. Блок 13 по комбинации сигналов животного контрольной полосы и импульсов времязадающего устройства И вырабатывает импульсы, поступающие на вход блока установки уровня интенсивности стимуляции 14. Выходные сигналы блока 14 подаются на регулировочные входы электростимулятора 1, который через переключатели 2 подключен к электродам 36, вживленным в мозг животного. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. а о (Л со о со со СО Oi Ч