Устройство для исследования активности животного Советский патент 1987 года по МПК A61B5/10 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для количественной регистрации нервно-мышечной реакции лабораторных животных на звуковые раздражители.

Целью изобретения является сокращение длительности, повышение достоверности исследований и расширение функциональных возможностей.

На фиг,1 показано устройство, об- 1ЦИЙ вид; на фиг.2 - функциональная .схема электропривода устройства;на фиг.З - функциональная схема блока.

Блок 11 управления движением дорожки содержит генератор 18 тактовых импульсов (ГТИ), счетчик 19, блок 20 памяти, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 2, усилитель 22 мощности.

10

ГТИ 18 вырабатывает конечную последовательность импульсов, следующих друг за другом с определенным интервалом. Программирование режима движением дорожки осуществляется путем записи в блок 20 памяти соответствующих кодов по заданному адресу.

Многосекционная клетка (фиг.4) управления движением беговой дорожки; -jg включает в себя несколько, индивидуальна фиг.А - конструкция многосекцион- ных клеток (секций), которые вставляной клетки.

Устройство для исследования активности животных содержит опорную стаНину 1, беговую дорожку 2, выполнен- 2о ную в виде цилиндра, электропривод 3 дорожки на которую помещаются исследуемые животные 4. Дорожка 2 разделена на секции (3 секции на фиг.) боковыми стенками 5. Для автоматизации процесса исследований активности жи- вотных устройство снабжено источником 6 света, с помощью которого фиксируется попадание животных 4 в ягцик- приемник 7 с мягким дном, и источником 8 звука. Использование звуковых раздражителей воздействует на нервную систему животных и изменяет их активность. Варьируя характер звуковых раздражителей, можно изучать мы- щечную активность животных, используя широкий спектр звуковых воздействий, моделирующих определенные по25

30

-с

веденческие ситуации.

На задней стенке ящиков-приемников 7 установлены (число их равно числу секций дорожки 2) блоки 9 регистрации попадания животных в ящики приемники путем изменения прохождет- ния светового потока от источника 6 света, для чего передняя стенка 10 ящика-приемника выполнена прозрачной

Электропривод 3 содержит блок 11 управления движением дорожки, элект- р|одвигатель 12, механически связан- ньй через редуктор 13 с регистратором 14 числа оборотов и цилиндром дорожки. 2. Блоки 9 включают фотоприемники 15 и электронные секундомеры 16 Электропривод содержит также схему И 17, входами которой являются выходы фотоприемников 15, а выход соединен с блоком 11.

Блок 11 управления движением дорожки содержит генератор 18 тактовых импульсов (ГТИ), счетчик 19, блок 20 памяти, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 2, усилитель 22 мощности.

ются в направляющие уголки 23 и 24, соединенные между собой трубками 25 и 26 (на фиг.4 показана одна секция 27),

Индивидуальная секция (клетка) 27 вьтолнена в виде открытого сверху ящика из .прозрачного материала (оргстекла) для загрузки и правильной ориентации испытуемых животных. Сек- ция снабжена выдвижным дном 28, которое является полом клетки. Кроме того, каждая боковая стенка в нижней

части секции имеет вырез в форме полуокружности, диаметр которой равен

диаметру цилиндра беговой дорожки.

Устройство для исследования активности животных работает следующим образом.

Перед началом испытаний животных

помещают в индивидуальные клетки.

Несколько клеток объединяют для получения многосекционной клетки (рис.4). Затем экспериментатор устанавливает многосекционную клетку на вал 2 беговой дорожки таким образом, чтобы ограничители-разделители находились в зазоре между отдельными секциями многосекционной клетки. Животные в каждой индивидуальной клетке должны

быть ориентированы головой навстречу движения. Непосредственно перед началом испытаний с помощью накладной ручки, выступающие которой входят в .отверстия ВЫДВИЖНОГО дна каждои секции, экспериментатор выдвигает одновременно все задвижки, в результате чего животные попадают на цилиндр 2 беговой дорожки (фиг.4, накладная ручка не показана). Конструкция многосекционной клетки предусматривает и поочередное выдвижение задвижек в каждой секции. В этом случае нет необходимости пользоваться накладной ручкой,

На заключительном подготовительном этапе экспериментатор убирает многосекционную клетку, нажимает кнопку Пуск, которая включает в работу блок 1I управления движением дорожки и электронные секундомеры 16. При этом перед началом работы блока управления сразу после включения питания вырабатывается сигнал Общий сброс, которьй устанавливает в ис- ходное состояние ГТИ 18 ив нулевое состояние с.четчик 19 (цепь подачи сигнала Общий сброс на фиг.4 не показан).

Поступление сигнала Пуск ини- циирует начало работы ГТИ 18. Первый импульс с выхода ГТИ (по переднему фронту) увеличивает на единицу содержимое п-разрядного счетчика 19. Выход последнего соединен с адресны- ми входами блока 20 памяти, т.е. по существу счетчик 19 служит для формирования кода адреса блока памяти. По указанному адресу происходит считывание кода из соответствующей ячей ки блока памяти. Этот код воздействует на цифровые входы ЦАП 21, на выходе которого вырабатывается пропорциональное напряжение. Последнее после усиления усилителем 22 мощное- ти используется для управления скоростью вращения двигателя 12. Пулевому состоянию счетчика 19 отвечает нулевой код на выходе блока 20 памяти.

Таким образом, первый импульс с выхода ГТИ производит трогание двигателя 12. После поступления яторого импульса меняется на единицу адресный код в счетчике I9 и происходит считывание кода из соседней ячейки блока 20 памяти. Этому новому коду отвечает большее напряжение на выходе ЦАП 21 и, следовательно, увеличивается скорость вращения двигателя 2 и т.д.

Таким образом, записывая в блок 20 памяти необходимые коды, можно обеспчить требуемый режим вращения двигателя 12, После выхода на требуемый режим ГТИ 8 прекращает генерацию импульсов и приходит в начальное (исходное ) состояние до прихода очередного импульса Пуск. Тем самым скорость вращения двигателя 12 стабилизируется, При поступлении сигнала Стоп счетчик 19 обнуляется по R- входу, что вызывает выработку нуле

5 Q 5

0

5

0

5

вого напряжения на выходе ЦАП 21 и остановку движения. Одновременно этот же импульс устанавливает в начальное состояние ГТИ 18, если приход сигнала Стоп произошел раньше запланированного во времени перехо-т да ГТИ 18 в .исходное состояние. С приходом нового сигнала Пуск цикл работы блока управления возобновляется

Таким образом, блок 11 автоматически обеспечивает необходимый режим движения дорожки (равномерный с заданным числом оборотов, ускоренный, комбинированный ) .

I

Одновременно включаются электронные секундомеры 16 и источник 8 звука, представляющий совой звуковой генератор или магнитофонные записи криков исследуемых животных, записанные при различных физических или химических воздействиях. Двигатель 12 приводится во вращение и через редуктор 13 вращает вал дорожки 2 (число оборотов вала фиксируется при этом регистратором 14),

При утомлении животное срывается с беговой дорожки и падает в один из ящиков-приемников 7. При этом свет от источника 6 больше не попадает на фотоприемник 15, вследствие чего на выходе последнего вырабатывается, электрический сигнал. Этот сигнал останавливает соответствующий секундомер 16 и воздействует на один из ; входов элемента И 17. При падении последнего животного (совпадение событий ) логический элемент И вырабатывает сигнал Остановка, воздействую- гщй на вход блока 11 управления движением дорожки. При этом производится остановка двигателя 12. Регистратор 14 фиксирует число оборотов вала, а каждый из электронных секундомеров - индивидуальное время испытаний.

Таким образом, в предлагаемом устройстве испытание проводится сразу над группой животных, каждое иэ которых находится в строго одинаковых ус- ловиях эксперимента, что повышает достоверность исследований, и в совокупности с использованием звуковых раздражителей и автоматизацией процесса испытаний устройство в десятки раз сокращает длительность испытаний.

Формула и

,1357р1

зоб ре тения

1, Устройство для исследования активности животного, включающее беговую дорожку, выполненную в виде приводимого во вращение электродвигателем цилиндра, снабженного регистратором числа оборотов, эластичным наружным покрытием и боковыми ограни- чителями, установленными с возможностью фиксации их в требуемом положении вдоль оси цилиндра, и ящик-приемник с мягким дном, установленный под беговой дорожкой, отличаю

щ е е с я тем, что, с целью сокращения длительности и повьппения достоверности исследований, устройство снабжено многосекционнрй клеткой, установленной над цилиндром между боковыми стенками, блоком управления числом оборотов электродвигателя и блоком регистрации попадания животных в ящик-приемник, разделенный на секции аналогично многосекционной клетке с прозрачными передней и задПусж

Q

5

0

5

О6

ней стенками секций, причем блок регистрации попадания животных в секции ящика-приемника выполнен в виде источника света перед передними стенками секций и фотоприемниками с электронным секундомером за задними стенками, блок управления числом обо- iPOTOB электродвигателя вьтолнен в |виде последовательно включенных генератора тактовых импульсов, пересчетного блока и блока памяти, цифроана- логового преобразователя и усилителя, а многосекционная клетка выполнена в виде двух направляющих уголков с установленными на их полках секциями, выполненными в виде открытых сверху ящиков с выдвижным дном.

2. Устройство по П.1, отличающееся- тем, что, с целью расширения.функциональных возможностей, оно снабжено источником звуковых колебаний с блоком управления, вход которого подключен параллельно входу блока управления числом оборотов электродвигателя.

фиг. 2.

Изобретение относится к медицине и предназначено для количественной регистрации нервно-мьшечной реакции животных на звуковые раздражители. :Цель изобретения - сокращение длительности и повышение достоверности исследований. Устройство содержит беговую дорожку 2, выполненную в виде цилиндра, приводимого электроприводом 3. Электропривод 3 имеет блок управления, включающий фотоприемники и электронные секундомеры каждой секции беговой дорожки. Фотоприемники и электронные секундомеры срабатывают от источника света 6 при падении животных 4 в ящики-приемники 7 каждой секции беговой дорожки 2. Автоматизация ис- следований достигается созданием программированного звукового раздражения животных с помощью источника звука 8 и управления движением беговой дорожки блоком, включающим ген ератор тактовых импульсов, счетчик, блок памяти , цифроаналоговый преобразователь и усилитель. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л Ю оо ел

фиг.

Редактор А.Шандор

Составитель Г.Параев

Техред Л. Сердюкова Корректор А. Тяско

Заказ 5915/2Тираж 595Подписное

ВНИШ1И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4