Устройство для исследования зрения рыб Советский патент 1988 года по МПК A01K61/00 

rv

со

СХ)

со со о:

Изобретение относится к исследованию физиологии зрения рыб, а именно к устройствам для исследования глубинного зрения рыб, и может быть использовано при изучении физиологии и ориентации рыб. Цель изобретения - исследование глубинного зрения рыб и расширение тем самым функциональных возможностей устройства.

Устройство позволяет анализировать абсолютную и относительную удаленность зрительных стимулов и изучать роль головного мозга в зрительно-пространственном восприятии, сравнивая результаты опытов, полученных на интактных рыбах и оперированных рыбах с удалением различных отделов головного мозга.

На фиг. 1 изображено устройство для исследования зрения рыб; на фиг. 2 и 3 - схема крепления пластин; на фиг. 4 и 5 - схема движения рыб при исследовании.

Устройство для исследования зрения рыб (см. фиг. 1) содержит аквариум 1 из непрозрачного материала, внутри которого установлена вертикальная продольная перегородка 2 также из непрозрачного материала, разделяющая аквариум 1 на два отсека 3 и 4 в соотношении 2:1 по ширине.

Перегородка 2 не доходит до торцов аквариума I и рыба может перемеш,аться из отсека 3 в отсек 4.

В отсеке 4 перпендикулярно перегородке 2 установлен экран 5 из непрозрачного материала, имеющего в центральной части отверстие 6. Экран 5 образует с одной из торцовых стенок аквариума экспериментальную камеру 7. Экран 5 установлен с возможностью перемещения вдоль камеры 7, а в его отверстие 6 вмонтирована стеклянная трубка 8 для формирования у рыб поля зрения.

Размеры трубки 8 соотнесены с размерами подлежащих исследованию рыб.

Стеклянная трубка 8 вставлена в отверстие 6 экрана 5 вплотную. В зависимости от размера рыбы меняется только трубка 8. Для того, чтобы диаметр трубки соответствовал диаметру отверстия в экране, на , трубку одевают муфту, изготовленную из пластичного материала, например, резины,

10

ней, а также самого экрана 5 относительно стержней 9. В эксперименте используют в основном перемещение стержней, что связано с необходимостью смены положительного и отрицательного стимулов и изменения их относительной и абсолютной удаленности. Точность расстояния измеряется шкалой, нанесенной на стержни.

В качестве зрительных стимулов использованы две бусины 10, которые крепят посредством нитей, изготовленных из лески И. Чтобы укрепить бусинки 10, на одном конце лески 11 делается петелька, которая одевается на стержень, а другой конец вставляется в отверстие бусинки 10 и оплавляется

в пламени. Образовавшееся утолщение не позволяет бусинке соскользнуть с лески 11. Расстояние между стержнями 9 таково, что оба стимула находятся в бинокулярном поле зрения рыбы. Лески 11 с подвешен- ными на их бусинками 10 можно свободно

20 перемещать вдоль стержней 9 и устанавливать стимулы на разном расстоянии. Одна из бусинок 10 располагается ближе (положительный стимул), другая дальше (отрицательный стимул) от рыбы. Меняя рас

стояние между бусинками 10, эмпирическим путем устанавливается порог восприятия рыбами относительной удаленности двух объектов. Стимулы разделяют тонкой перегородкой, которая состоит из двух-пластинок 12 и 13 из непрозрачного материала, установ2Q ленных в вертикальной плоскости между бусинками 10 с образованием между ними зазора 14 (см. фиг. 2).

Пластинки 12 и 13 служат для механического разделения бусинок 10 (зрительных стимулов) и препятствуют произвольному

35 перемещению рыбы от одной бусинки 10 к другой (см. фиг. 2 и 3).

Пластинки 12 и 13 имеют ручки 15 и 16, которые вставляют в отверстия экрана 5 (см. фиг. 2).

Между верхней и нижней пластинами имеется зазор 14, на уровне которого расположены стимулы. Для того, чтобы разделительные пластины 12 и 13 выполняли свою функциональную нагрузку, высота этого зазора 14 должна быть меньше высоты рыбы.

40

толщина которой тем больше, чем меньше В это же время наличие такого зазора поздиаметр трубки, так как диаметр отверстия в экране соответствует диаметру самой большой трубки. Стеклянная трубка 8 позволяет точно локализовать объекты в зрительном поле рыб, ограничивая траекторию движения при перемещении рыбы.50

В экспериментальной камере сверху закреплены два параллельных между собой стержня 9 с делениями.

Стержни 9 вставлены в отверстия, расположенные друг против друга - одно в передней стенке аквариума 1, другое в эк- 55 ране 5. Поскольку стержни входят в отверстия не вплотную, а с небольшим зазором, то возможно свободное перемещение стержволяет воспринимать оба стимула обеими глазами. Если между стимулами поставить сплошную без зазора пластину, произойдет разделение полей зрения. Такой зазор необходим для бинокулярного восприятия обеих стимулов одновременно. Перегородка позволяет точно определить место, на уровне которого сделан выбор стимула. Выход из трубки 8, когда рыба воспринимает точно локализованные зрительные стимулы, можно считать местом старта.

Устройство работает следующим образом.

В начале исследования у передней стенки аквариума 1 располагают кормушку 17.

0

ней, а также самого экрана 5 относительно стержней 9. В эксперименте используют в основном перемещение стержней, что связано с необходимостью смены положительного и отрицательного стимулов и изменения их относительной и абсолютной удаленности. Точность расстояния измеряется шкалой, нанесенной на стержни.

В качестве зрительных стимулов использованы две бусины 10, которые крепят посредством нитей, изготовленных из лески И. Чтобы укрепить бусинки 10, на одном конце лески 11 делается петелька, которая одевается на стержень, а другой конец вставляется в отверстие бусинки 10 и оплавляется

в пламени. Образовавшееся утолщение не позволяет бусинке соскользнуть с лески 11. Расстояние между стержнями 9 таково, что оба стимула находятся в бинокулярном поле зрения рыбы. Лески 11 с подвешен- ными на их бусинками 10 можно свободно

0 перемещать вдоль стержней 9 и устанавливать стимулы на разном расстоянии. Одна из бусинок 10 располагается ближе (положительный стимул), другая дальше (отрицательный стимул) от рыбы. Меняя расстояние между бусинками 10, эмпирическим путем устанавливается порог восприятия рыбами относительной удаленности двух объектов. Стимулы разделяют тонкой перегородкой, которая состоит из двух-пластинок 12 и 13 из непрозрачного материала, установQ ленных в вертикальной плоскости между бусинками 10 с образованием между ними зазора 14 (см. фиг. 2).

Пластинки 12 и 13 служат для механического разделения бусинок 10 (зрительных стимулов) и препятствуют произвольному

5 перемещению рыбы от одной бусинки 10 к другой (см. фиг. 2 и 3).

Пластинки 12 и 13 имеют ручки 15 и 16, которые вставляют в отверстия экрана 5 (см. фиг. 2).

Между верхней и нижней пластинами имеется зазор 14, на уровне которого расположены стимулы. Для того, чтобы разделительные пластины 12 и 13 выполняли свою функциональную нагрузку, высота этого зазора 14 должна быть меньше высоты рыбы.

0

В это же время наличие такого зазора позволяет воспринимать оба стимула обеими глазами. Если между стимулами поставить сплошную без зазора пластину, произойдет разделение полей зрения. Такой зазор необходим для бинокулярного восприятия обеих стимулов одновременно. Перегородка позволяет точно определить место, на уровне которого сделан выбор стимула. Выход из трубки 8, когда рыба воспринимает точно локализованные зрительные стимулы, можно считать местом старта.

Устройство работает следующим образом.

В начале исследования у передней стенки аквариума 1 располагают кормушку 17.

На фиг. 4 и 5 изображена траектория 18 движения рыбы 19 во время проведения эксперимента.

Экспериментатор располагается около той стенки аквариума, где стоит кормушка 17. Время движения рыбы засекается посредством секундомера экспериментатором.

Рыбу запускают в отсек 3, откуда она поступает в отсек 4 и через трубу 8 - в экспериментальную камеру 7. Выход из трубки 8 считается местом старта, так как рыба начинает воспринимать точно локализированные зрительные стимулы. Далее рыба направляется к началу пластинок 12 и 13, где ей необходимо сделать выбор стимула. Располагая бусинки 10 на разном расстоянии от начала пластинок 12 и 13, устанавливают тот порог абсолютной удаленности, при котором зрительные ориентиры воспринимаются как разноудаленные.

Время, которое необходимо для преодоления расстояния от выхода из трубки 8 до начала пластинок 12 и 13, берется за патентный период реакции и измеряется секундомером.

После выбора стимула рыба подплывает к кормушке 17.

Рыба получает пищевое подкрепление, которое кладется экспериментатором в кормушку 17 только в случае правильного выбора. В момент подплывания к кормушке экспериментатор перемеш,ает заслонку 20 с помош,ью рукоятки 21, в результате чего открывается вход в узкий отсек 3 и до определенной степени происходит отгораживание стимулов от кормушки 17. Это препятствует обратному движению к стимула.м, что может происходить на начальном этапе обучения. После заплывания рыбы в отсек 3 заслонка 20 становится на место. После обу

0

чения рыбы целенаправленному движению по аквариуму, что достигается в течение 3-4 тренировок, необходимость в зас. юнке 20 отпадает.

По отсеку 3 рыба вновь направляется

к месту старта. Перед проведением опытов рыбу предварительно обучают )гать за бусинку д;1я получения пищи и проп.:|ывать по предлагаемой установке.

0Формула изобретения

Устройство для исследования зрения рыб, содержащее аквариум из непрозрачного материала, размещенный в акварич ме экран, также выполненный из непрозрачного ма5 териала и имеющий в центральной час1И отверстие для прохода рыбы, и зрительные стимулы, отличающееся тем, что, с целью исследования глубинного зрения рыб и расширения тем самым функциональных возможностей устройс1 ва, в аквариуме установлена вертикальная продольная перегородка из непрозрачного материала, не доходянхая до его торцовых стенок и разделяюшая аквариум на два отсека, экран раз.мешен в одном из отсеков перпендикулярно перегородке с

5 образованием между ним и торцовой стенкой аквариума экспериментальной камеры, а в его отверстие вмонтирована стеклянная трубка для формирования поля зрения рыб, при этом в верхней части эксперил1ентальной камеры закреплены два Г1араллельных между

0 собой стержня с делениями, зрительные ориентиры выполнены в виде бусин и укреплены на стержнях посредством нитей с возможностью перемещения вдоль них, а экспериментальная камера оборудована двумя расположенными между бусина.ми одна над дру5 гой с зазором пластинами из непрозрачного материала.

Изобретение касается физиологии и предназначено для исследования зрения рыб. Изобретение направлено на исследование глубинного зрения рыб и расширение тем самым функциональных возможностей устройства. Для этого в аквариуме 1, выполненном из непрозрачного материала, устанавливают перегородку 2 из такого же материала, которая разделяет его на два отсека 3 и 4. В отсеке 4 размещают экран 5 с отверстием 6, в котором монтируют трубку 8 из стекла для формирования у рыб поля зрения. Экран 5 образует со стенкой аквариума 1 экспериментальную камеру 7, в верхней части которой распо.чагают параллельные стержни 9 с делениями, а на последний крепят посредством нитей 11 зрительные стимулы в виде бусинок 10. Последние разделяют двумя пластинами 12 и 13, между которыми имеется зазор 14, необ.ходимый для бинокулярного восприятия обоих стимулов. Устройство позволяет изучать анализ относительной и абсолютной удаленности ориентиров как здоровыми рыбами, так и рыбами с частично оперированным мозгом. 5 ил. ( (Л

фиг.2

/J

фиг.З

/

17

X

фигЛ

сриг.5