專(zhuān)利名稱(chēng)：一種動(dòng)物學(xué)習(xí)能力的行為測(cè)試用的水迷宮的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)物學(xué)習(xí)能力的行為測(cè)試裝置，具體地說(shuō)，是一種測(cè)試大鼠從簡(jiǎn)單的空間方位學(xué)習(xí)能力到復(fù)雜的信號(hào)意義學(xué)習(xí)能力的行為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
迷宮是常用的測(cè)定動(dòng)物學(xué)習(xí)能力的行為測(cè)試裝置，主要包括兩類(lèi)水迷宮(以水為介質(zhì))和食物迷宮。水迷宮最常用的是Morris水迷宮行為模式。該模式是在柱型桶內(nèi)注入實(shí)驗(yàn)所需用水量，將實(shí)驗(yàn)用的大鼠放入桶內(nèi)，通過(guò)觀察、記錄大鼠尋找站臺(tái)所用的時(shí)間、距離、朝向角度和策略等行為數(shù)據(jù)測(cè)試大鼠的學(xué)習(xí)能力。例如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?1134760.0，該申請(qǐng)中記載了一種水迷宮。研究證實(shí)，動(dòng)物通過(guò)多種學(xué)習(xí)策略確定水迷宮中站臺(tái)的位置，如迷宮周?chē)沫h(huán)境線(xiàn)索(實(shí)驗(yàn)者的位置，周?chē)奈矬w等等)，也可能通過(guò)相對(duì)入口的空間方向和距離以及水迷宮自身的空間特點(diǎn)等方式進(jìn)行站臺(tái)的定位。隨著動(dòng)物采用的定位策略的不同，在環(huán)境信息改變時(shí)對(duì)動(dòng)物的行為指標(biāo)的影響也是不同的。事實(shí)上，在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，動(dòng)物往往并不是基于某一種策略學(xué)習(xí)，可能同時(shí)采用多種策略進(jìn)行學(xué)習(xí)。但是，動(dòng)物在實(shí)驗(yàn)中實(shí)際采用哪種或哪幾種定位策略從操作角度講很難測(cè)定和控制，不同動(dòng)物間存在著個(gè)體差異。因此，采用這類(lèi)模式測(cè)定的行為摻雜了不同程度的學(xué)習(xí)策略和環(huán)境因素的影響。在食物迷津模式中，經(jīng)常通過(guò)控制動(dòng)物的食物促發(fā)動(dòng)物的覓食動(dòng)機(jī)。進(jìn)而通過(guò)比較動(dòng)物定位食物位置的快慢評(píng)價(jià)其學(xué)習(xí)能力。但是，由于動(dòng)物的個(gè)體生理差異和開(kāi)始禁食時(shí)動(dòng)物饑飽程度的不同，經(jīng)過(guò)相同的禁食時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)時(shí)動(dòng)物感受的饑餓程度不一樣，產(chǎn)生的覓食動(dòng)機(jī)的強(qiáng)烈程度也就不同。這些必然影響到動(dòng)物行為指標(biāo)的測(cè)定，從而干擾對(duì)動(dòng)物學(xué)習(xí)能力的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的之一是彌補(bǔ)上述兩種行為模式的學(xué)習(xí)策略的裝置，不易確定和行為動(dòng)機(jī)不一致的不足之處；此外，由于動(dòng)物的學(xué)習(xí)能力表現(xiàn)出不同的強(qiáng)弱水平，單一模式的行為測(cè)試不能從不同高低水平反映出動(dòng)物學(xué)習(xí)能力的差異。本實(shí)用新型進(jìn)一步提供一種從簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)到復(fù)雜信號(hào)學(xué)習(xí)的不同難易水平的學(xué)習(xí)能力不同測(cè)試的裝置，從而更加準(zhǔn)確和客觀地評(píng)價(jià)動(dòng)物真實(shí)的或潛在的學(xué)習(xí)能力。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型提供的一種動(dòng)物學(xué)習(xí)能力的行為測(cè)試用的水迷宮，包括一個(gè)水箱，水箱中設(shè)置安全臺(tái)；其特征在于所述的水箱為一由橫臂與直臂組成的T型水箱，用于蓄入實(shí)驗(yàn)所需用不透明液體(如牛奶或墨汁水等)；橫臂底部設(shè)有排水管口，可接排水軟管通入下水道；所述的安全臺(tái)高度可調(diào)節(jié)的，并設(shè)置在橫臂一側(cè)底部(安全臺(tái)的位置不固定，可以設(shè)置在橫臂的左側(cè)或右側(cè))；信號(hào)燈控制系統(tǒng)由信號(hào)燈、紅外感光器和信號(hào)燈控制開(kāi)關(guān)三部分組成；T型水箱橫臂兩端側(cè)壁上各有一個(gè)信號(hào)燈；在水箱直臂與橫臂交叉處裝有紅外感光器，紅外感光器、信號(hào)燈、信號(hào)燈控制開(kāi)關(guān)電連接。
當(dāng)動(dòng)物穿過(guò)時(shí)控制信號(hào)燈開(kāi)啟；至于哪一側(cè)信號(hào)燈開(kāi)啟(左側(cè)或右側(cè))由信號(hào)燈控制開(kāi)關(guān)控制，信號(hào)燈控制器安裝在水箱直臂的下端外側(cè)壁上。
在上述的技術(shù)方案中，所述的所述的安全臺(tái)的形狀由一圓柱，和一圓形平臺(tái)組成，所述的圓形平臺(tái)通過(guò)可調(diào)節(jié)高度的結(jié)構(gòu)安裝在圓柱上，圓形平臺(tái)頂端平面的直徑為16cm。所述的可調(diào)節(jié)高度的結(jié)構(gòu)包括圓柱上帶有螺紋，圓形平臺(tái)底端有螺孔，圓柱與圓形平臺(tái)螺合固定；或者圓形平臺(tái)底端有孔，孔的側(cè)壁開(kāi)有螺孔，用一螺釘將圓柱與圓形平臺(tái)固定。
在上述的技術(shù)方案中，所述的紅外感光器為市售的紅外線(xiàn)發(fā)射和接收對(duì)管。
在上述的技術(shù)方案中，所述的信號(hào)燈控制開(kāi)關(guān)為市售的雙刀雙擲開(kāi)關(guān)。
當(dāng)使用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，輕提動(dòng)物尾巴，讓動(dòng)物從直臂下端入水。觀測(cè)記錄動(dòng)物行為指標(biāo)，包括大鼠第一次登陸安全臺(tái)所需的訓(xùn)練時(shí)間(潛伏期)，大鼠登陸站臺(tái)的時(shí)間和連續(xù)正確達(dá)到安全臺(tái)的次數(shù)(正確反應(yīng)頻率)。
本實(shí)用新型的動(dòng)物學(xué)習(xí)能力的行為測(cè)試用的水迷宮具有以下優(yōu)點(diǎn)1.本行為系統(tǒng)中，動(dòng)物在水中游泳，尋找可以落腳的站臺(tái)。這種行為是出于生存的動(dòng)機(jī)。這種本能的求生動(dòng)機(jī)是最基本的和一致的，因此可以避免學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，如覓食動(dòng)機(jī)不一致的影響。
2.將已有的水迷宮從圓形改為T(mén)形，可以通過(guò)空間劃分更直觀地研究動(dòng)物的簡(jiǎn)單空間方位學(xué)習(xí)能力的測(cè)試；此外，T型水迷宮還可以通過(guò)結(jié)合燈光等信號(hào)控制裝置研究動(dòng)物對(duì)復(fù)雜信號(hào)意義的學(xué)習(xí)能力。比如，以燈光信號(hào)指示安全臺(tái)的方向，即站臺(tái)的位置隨機(jī)變動(dòng)，但總是與燈光信號(hào)指示的方向一致。因此，如果動(dòng)物隨著信號(hào)燈的指示定向站臺(tái)，可以確定地表明動(dòng)物習(xí)得了燈光信號(hào)的意義，而且采用的學(xué)習(xí)策略是統(tǒng)一的。這樣，該系統(tǒng)可以濾除morris水迷宮模式中環(huán)境線(xiàn)索改變或?qū)W習(xí)策略不同的影響，保持了動(dòng)物學(xué)習(xí)背景的一致性，在此基礎(chǔ)上測(cè)定的動(dòng)物學(xué)習(xí)時(shí)間更準(zhǔn)確地反映了動(dòng)物的學(xué)習(xí)能力。因此，本裝置克服了上述學(xué)習(xí)能力的行為測(cè)試系統(tǒng)的不足，提供了一種背景一致，能多水平客觀測(cè)定動(dòng)物學(xué)習(xí)能力的行為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。


圖1是本實(shí)用新型的T型水迷宮俯視圖圖2是本實(shí)用新型的T型水迷宮結(jié)構(gòu)示意圖圖面說(shuō)明1-橫臂2-信號(hào)燈3-排水口 4-安全臺(tái)5-直臂6-紅外感光器7-信號(hào)燈控制開(kāi)關(guān) 8-水箱具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的T型水迷宮結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明實(shí)施例1參考圖1和2，制作一本實(shí)用新型的T型水迷宮，用塑?chē)姾阼F皮材料作一個(gè)由橫臂1和直臂5組成的T型水箱8，橫臂1長(zhǎng)180厘米，直臂5長(zhǎng)70厘米，橫臂和直臂寬度均為40厘米，水箱高75厘米。
橫臂1底部右外側(cè)角有一排水口3，排水口3上安有一個(gè)具塞排水管，直徑5公分，可接排水軟管通入下水道。橫臂1的底部一側(cè)設(shè)有一高度可調(diào)節(jié)的安全臺(tái)4(可調(diào)節(jié)高度20-25厘米)。安全臺(tái)4的位置不固定，可以左右變動(dòng)。所述的安全臺(tái)4由一圓柱和一圓形平臺(tái)組成，所述的圓柱上帶有螺紋，圓形平臺(tái)底端有螺孔，圓柱與圓形平臺(tái)螺合固定，圓形平臺(tái)頂端平面的直徑為16cm。
該T型水箱置于一個(gè)高15公分的支撐架上，用于蓄入實(shí)驗(yàn)所需用不透明液體，如牛奶或墨汁水等，注入不透明液體在水箱中為深21-27cm，液面高出安全臺(tái)1-2厘米，溫度18℃。觀測(cè)記錄動(dòng)物行為指標(biāo)，包括大鼠登陸安全臺(tái)的時(shí)間，游泳軌跡和連續(xù)正確到達(dá)安全臺(tái)的次數(shù)(正確反應(yīng)頻率)。動(dòng)物到達(dá)安全臺(tái)后，休息30秒鐘后進(jìn)行第二次測(cè)試。學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)為連續(xù)四次出現(xiàn)正確反應(yīng)。以動(dòng)物達(dá)到學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)所需的訓(xùn)練次數(shù)和到達(dá)安全臺(tái)的時(shí)間作為動(dòng)物簡(jiǎn)單空間方位學(xué)習(xí)能力的衡量標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例2在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，首先改進(jìn)安全臺(tái)4的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的安全臺(tái)由一圓柱和一圓形平臺(tái)組成，圓形平臺(tái)底端有孔，孔的側(cè)壁開(kāi)有螺孔，用一螺釘將圓柱與圓形平臺(tái)固定。安全臺(tái)4的安裝位置不固定，可以在橫臂左右變動(dòng)。
第二在在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上增加信號(hào)燈控制系統(tǒng)信號(hào)燈控制系統(tǒng)由信號(hào)燈2、紅外感光器6和信號(hào)燈控制開(kāi)關(guān)7三部分電連接組成。T型水箱橫臂1兩端側(cè)壁上各有一個(gè)信號(hào)燈2；在水箱直臂1與橫臂5交叉處裝有一紅外線(xiàn)發(fā)射和接受管為紅外感光器6，當(dāng)動(dòng)物穿過(guò)時(shí)控制信號(hào)燈開(kāi)啟；至于哪一側(cè)信號(hào)燈開(kāi)啟(左側(cè)或右側(cè))由信號(hào)燈控制開(kāi)關(guān)控制，信號(hào)燈控制器安裝在水箱直臂的下端外側(cè)壁上。
即站臺(tái)的位置隨機(jī)變動(dòng)，但總是與燈光信號(hào)指示的方向一致。比如，當(dāng)安全臺(tái)置于橫臂的左側(cè)時(shí)，將信號(hào)燈控制開(kāi)關(guān)也置于左側(cè)。則當(dāng)動(dòng)物穿過(guò)直臂與橫臂交叉端時(shí)，紅外感光線(xiàn)路被遮擋，左側(cè)電路連通，左側(cè)燈亮。反之，當(dāng)安全臺(tái)置于橫臂的右側(cè)時(shí)，控制開(kāi)關(guān)置于右側(cè)，則當(dāng)動(dòng)物遮擋紅外感光線(xiàn)路時(shí)，右側(cè)電路連通，右側(cè)燈亮。因此，如果動(dòng)物隨著信號(hào)燈的指示定向安全臺(tái)，可以確定地表明動(dòng)物習(xí)得了燈光信號(hào)的意義，而且采用的學(xué)習(xí)策略是統(tǒng)一的。這樣，該系統(tǒng)可以濾除環(huán)境線(xiàn)索改變或?qū)W習(xí)策略不同的影響，保持動(dòng)物學(xué)習(xí)背景的一致性，在此基礎(chǔ)上測(cè)定的動(dòng)物學(xué)習(xí)時(shí)間更準(zhǔn)確地反映了動(dòng)物的復(fù)雜信號(hào)意義的學(xué)習(xí)能力；實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓動(dòng)物從直臂的下端入水，記錄動(dòng)物登陸安全臺(tái)的時(shí)間及游泳路線(xiàn)。動(dòng)物達(dá)到安全臺(tái)后，休息30秒鐘后進(jìn)行第二次測(cè)試。動(dòng)物的正確反應(yīng)為動(dòng)物入水后根據(jù)燈光指示方向直接游向信號(hào)燈一側(cè)的安全臺(tái)并進(jìn)行登陸。學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)為連續(xù)四次出現(xiàn)正確反應(yīng)。以動(dòng)物達(dá)到學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)所需的訓(xùn)練次數(shù)和達(dá)到安全臺(tái)的時(shí)間作為動(dòng)物學(xué)習(xí)能力的衡量標(biāo)準(zhǔn)。動(dòng)物達(dá)到學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)所需的訓(xùn)練次數(shù)越少、達(dá)到安全臺(tái)的時(shí)間越短則表明動(dòng)物復(fù)雜信號(hào)意義的空間方位學(xué)習(xí)能力越強(qiáng)。
權(quán)利要求1.一種動(dòng)物學(xué)習(xí)能力的行為測(cè)試用的水迷宮，包括一個(gè)水箱，水箱中設(shè)置安全臺(tái)(4)；其特征在于還包括紅外感光器(6)、信號(hào)燈(2)和信號(hào)燈控制開(kāi)關(guān)(7)組成的信號(hào)燈控制系統(tǒng)；所述的水箱為一由橫臂(1)與直臂(5)組成的用于蓄入實(shí)驗(yàn)所需用不透明液體的T型水箱(8)；橫臂(1)底部設(shè)有排水口(3)，連接排水軟管通入下水道；所述的安全臺(tái)(4)為一高度可調(diào)節(jié)的，并設(shè)置在橫臂(1)一側(cè)的底部；所述的信號(hào)燈(2)安裝在T型水箱橫臂(1)兩端側(cè)壁上；在水箱的直臂(5)與橫臂(1)交叉處裝有紅外感光器(6)，水箱直臂(5)的下端外側(cè)壁上安有控制信號(hào)燈的開(kāi)啟的信號(hào)燈控制開(kāi)關(guān)，紅外感光器(6)、信號(hào)燈(2)、信號(hào)燈控制開(kāi)關(guān)(7)電連接。
2.按權(quán)利要求1所述的動(dòng)物學(xué)習(xí)能力的行為測(cè)試用的水迷宮，其特征在于，所述的所述的安全臺(tái)(4)的形狀由一圓柱，和一圓形平臺(tái)組成，所述的圓形平臺(tái)通過(guò)可調(diào)節(jié)高度的結(jié)構(gòu)安裝在圓柱上，圓形平臺(tái)頂端平面的直徑為16cm。
3.按權(quán)利要求2所述的動(dòng)物學(xué)習(xí)能力的行為測(cè)試用的水迷宮，其特征在于，所述的可調(diào)節(jié)高度的結(jié)構(gòu)包括圓柱上帶有螺紋，圓形平臺(tái)底端有螺孔，圓柱與圓形平臺(tái)螺合固定；或者圓形平臺(tái)底端有孔，孔的側(cè)壁開(kāi)有螺孔，用一螺釘將圓柱與圓形平臺(tái)固定。
4.按權(quán)利要求1所述的動(dòng)物學(xué)習(xí)能力的行為測(cè)試用的水迷宮，其特征在于，所述的紅外感光器(6)為紅外線(xiàn)發(fā)射和接收管。
5.按權(quán)利要求1所述的動(dòng)物學(xué)習(xí)能力的行為測(cè)試用的水迷宮，其特征在于，所述的信號(hào)燈控制開(kāi)關(guān)(7)為雙刀雙擲開(kāi)關(guān)。
專(zhuān)利摘要本發(fā)明涉及一種動(dòng)物學(xué)習(xí)能力的行為測(cè)試用的水迷宮，包括一個(gè)水箱，水箱中設(shè)置安全臺(tái)，和紅外感光器、信號(hào)燈和信號(hào)燈控制開(kāi)關(guān)組成的信號(hào)燈控制系統(tǒng)；該水箱為一由橫臂與直臂組成的T型水箱，橫臂底部設(shè)有排水管口，可接排水軟管通入下水道；所述的安全臺(tái)高度可調(diào)節(jié)的，并設(shè)置在橫臂一側(cè)底部；所述的T型水箱橫臂兩端側(cè)壁上各有一個(gè)信號(hào)燈；在水箱直臂與橫臂交叉處裝有紅外感光器，水箱直臂的下端外側(cè)壁上安有控制信號(hào)燈的開(kāi)啟的信號(hào)燈控制開(kāi)關(guān)。該水迷宮具有避免學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不一致的影響，以及更直觀地研究動(dòng)物的簡(jiǎn)單空間方位學(xué)習(xí)能力的測(cè)試，還可以濾除morris水迷宮模式中環(huán)境線(xiàn)索改變或?qū)W習(xí)策略不同的影響，保持了動(dòng)物學(xué)習(xí)背景的一致性。
文檔編號(hào)A01K15/02GK2836461SQ20052014200
公開(kāi)日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2005年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月23日
發(fā)明者王瑋文, 林文娟, 邵楓, 楊震 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院心理研究所