一種分析系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及生物工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分析系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]動物的警覺反應(yīng)行為是動物的一種對于外界可能的威脅做出本能且必要的防御反應(yīng)行為，例如，動物對于突然出現(xiàn)的危險刺激會表現(xiàn)出包括樹耳、抬頭、停滯環(huán)視周圍等在內(nèi)的一系列特征，隨后會產(chǎn)生逃跑、防御等行為。動物的這種警覺反應(yīng)行為對于動物的生存和繁衍具有重要意義，同時，對動物的警覺反應(yīng)神經(jīng)環(huán)路的解析，也有助于人們理解大腦對于外界信號的處理機制，進一步地，能夠了解一些腦功能障礙疾病例如自閉癥、精神分離癥的病因，進而進行干預(yù)和治療。
[0003]對動物的警覺反應(yīng)神經(jīng)環(huán)路的解析需要構(gòu)建一個動物行為觀察實驗箱，使得動物能夠在實驗箱里完成設(shè)定的實驗范式，實驗箱還需要能夠施加各種刺激例如閃光、聲音、吹氣等，以此來誘發(fā)動物的警覺行為。光調(diào)控警覺行為需要具備基本的光脈沖發(fā)生裝置，激光發(fā)生裝置，光導(dǎo)纖維，及植入的套管。此外，還需要對動物的活動行為進行視頻監(jiān)控。但是，現(xiàn)有技術(shù)中，誘發(fā)警覺行為的刺激以及對于光遺傳調(diào)控中光脈沖的施加都是通過人為手動控制的，人工操作控制的解決方案，不僅耗時費力，還會由于不可避免的人為主觀性造成實驗誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例提供了一種分析系統(tǒng)，以期解決現(xiàn)有分析系統(tǒng)中，由于人工操作所帶來的耗時、費力以及不可避免的人為主觀性造成實驗誤差。
[0005]本發(fā)明實施例第一方面提供一種分析系統(tǒng)，包括:觀測箱、位置檢測模塊、刺激發(fā)生模塊、激光發(fā)生模塊，其中:
[0006]所述觀測箱由第一腔體、第二腔體以及連接所述第一腔體、所述第二腔體的中間通道組成；
[0007]所述位置檢測模塊位于所述觀測箱的中間通道側(cè)壁的第一預(yù)設(shè)位置，與所述刺激發(fā)生模塊和所述激光發(fā)生模塊電連接；
[0008]所述刺激發(fā)生模塊位于所述觀測箱的中間通道側(cè)壁的第二預(yù)設(shè)位置，與所述位置檢測模塊電連接；
[0009]所述激光發(fā)生模塊與所述位置檢測模塊電連接。
[0010]其中可選地，所述系統(tǒng)還包括視頻監(jiān)控模塊、其中:
[0011 ]所述視頻監(jiān)控模塊，用于采集所述觀測箱內(nèi)部的影像信息。
[0012]其中可選地，所述系統(tǒng)還包括控制器，其中:
[0013]所述視頻監(jiān)控模塊與所述控制器電連接，還用于將采集的所述影像信息傳輸給所述控制器；
[0014]所述控制器，用于接收所述視頻監(jiān)控模塊發(fā)送的所述影像信息以對觀測箱內(nèi)部進行監(jiān)控。
[0015]其中可選地，所述位置檢測模塊包括:紅外對射傳感器和微處理器；
[0016]所述紅外對射傳感器與所述微處理器電連接，用于檢測物體是否經(jīng)過所述第一預(yù)設(shè)位置；
[0017]所述紅外對射傳感器，具體用于當(dāng)檢測到物體經(jīng)過所述第一預(yù)設(shè)位置時，產(chǎn)生電信號；
[0018]所述微處理器與所述紅外對射傳感器、所述刺激發(fā)生模塊和所述激光發(fā)生模塊電連接，用于接收所述紅外對射傳感器產(chǎn)生的電信號，并觸發(fā)所述刺激發(fā)生模塊產(chǎn)生刺激信號和/或觸發(fā)所述激光發(fā)生模塊產(chǎn)生激光；
[0019]所述控制器與所述紅外對射傳感器電連接，還用于控制紅外對射傳感器的工作開關(guān)。
[0020]其中可選地，所述紅外對射傳感器為對射式NPN三線常開型光電開關(guān)。
[0021]其中可選地，所述位置檢測模塊還包括:計數(shù)顯示器;所述計數(shù)顯示器與所述紅外對射傳感器電連接，用于記錄并顯示所述紅外對射傳感器產(chǎn)生電信號的次數(shù)。
[0022]其中可選地，所述刺激發(fā)生模塊包括以下至少一種:光刺激源、聲音刺激源及吹氣刺激裝置。
[0023 ]其中可選地，所述激光發(fā)生模塊包括激光器、光傳輸介質(zhì)；
[0024]所述激光器與所述位置檢測模塊的微處理器電連接，用于產(chǎn)生至少兩種以上波長的激光；
[0025]所述光傳輸介質(zhì)與所述激光器電連接，用于將所述激光器產(chǎn)生的不同波長的光傳導(dǎo)至所述物體。
[0026]其中可選地，所述光脈沖發(fā)生模塊還包括波形發(fā)生器；
[0027]所述波形發(fā)生器與所述激光器電連接，用于產(chǎn)生波形信號，以調(diào)節(jié)激光器所產(chǎn)生的激光的持續(xù)時間、占空比、周期和幅度；
[0028]所述控制器與所述波形發(fā)生器電連接，還用于控制所述波形發(fā)生器產(chǎn)生波形信號的持續(xù)時間、占空比、周期和幅度。
[0029]其中可選地，所述視頻監(jiān)控模塊包括:攝像頭和視頻采集卡；
[0030]所述攝像頭，用于采集所述觀測箱內(nèi)部的影像信息；
[0031 ]所述視頻采集卡與所述攝像頭和所述控制器電連接，用于將采集到所述影像信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號傳輸給所述控制器。
[0032]可以看出，本發(fā)明實施例技術(shù)方案中，分析系統(tǒng)包括:觀測箱、位置檢測模塊、刺激發(fā)生模塊、激光發(fā)生模塊，其中，所述位置檢測模塊位于所述觀測箱的中間通道側(cè)壁的第一預(yù)設(shè)位置，所述刺激發(fā)生模塊位于所述觀測箱的中間通道側(cè)壁的第二預(yù)設(shè)位置，所述位置檢測模塊分別與所述刺激發(fā)生模塊和所述激光發(fā)生模塊電連接，當(dāng)所述位置檢測模塊檢測到有動物經(jīng)過所述第一預(yù)設(shè)位置時，產(chǎn)生電信號自動觸發(fā)刺激發(fā)生模塊產(chǎn)生刺激和/或所述激光發(fā)生模塊產(chǎn)生激光，以對動物的警覺反應(yīng)神經(jīng)環(huán)路進行解析，避免人力操作，從而節(jié)省時間、減小人為主觀性造成實驗誤差。
【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1-1是本發(fā)明實施例提供的一種分析系統(tǒng)的模塊構(gòu)架示意圖；
[0035]圖1-2是本發(fā)明實施例提供的分析系統(tǒng)的模塊構(gòu)架圖的一種【具體實施方式】示意圖；
[0036]圖1-3是本發(fā)明實施例提供的一種分析系統(tǒng)的觀測箱的具體尺寸示意圖。
【具體實施方式】
[0037]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0038]本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“包括”和“具有”以及它們?nèi)魏巫冃?，意圖在于覆蓋不排他的包含。例如包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備沒有限定于已列出的步驟或單元，而是可選地還包括沒有列出的步驟或單元，或可選地還包括對于這些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其他步驟或單元。
[0039]在本文中提及“實施例”意味著，結(jié)合實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以包含在本發(fā)明的至少一個實施例中。在說明書中的各個位置出現(xiàn)該短語并不一定均是指相同的實施例，也不是與其它實施例互斥的獨立的或備選的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯式地和隱式地理解的是，本文所描述的實施例可以與其它實施例相結(jié)合。
[0040]請參閱圖1-1至1-3，圖1-1是本發(fā)明實施例提供的一種分析系統(tǒng)的模塊構(gòu)架示意圖，圖1-2是本發(fā)明實施例提供的分析系統(tǒng)的模塊構(gòu)架圖的一種【具體實施方式】示意圖，如圖1-2所示，所述分析系統(tǒng)包括:觀測箱(由①、②、③組成)、位置檢測模塊④、刺激發(fā)生模塊⑥、激光發(fā)生模塊，其中:
[0041]所述觀測箱由第一腔體①、第二腔體②以及連接所述第一腔體①、所述第二腔體②的中間通道③組成;所述位置檢測模塊④位于所述觀測箱的中間通道③側(cè)壁的第一預(yù)設(shè)位置，與所述刺激發(fā)生模塊⑥和所述激光發(fā)生模塊電連接;所述刺激發(fā)生模塊⑥位于所述觀測箱的中間通道③側(cè)壁的第二預(yù)設(shè)位置，與所述位置檢測模塊④電連接;所述激光發(fā)生模塊與所述位置檢測模塊④電連接。
[0042]具體地，上述觀測箱，用于為動物提供一個活動空間，在未施加任何刺激的情況下，動物會在觀測箱內(nèi)部自由走動探索，但不會逃出觀測箱。上述觀測箱包括第一腔體①、第二腔體②，其中兩個腔體尺寸相同，腔體的頂部均設(shè)置為敞開形狀。在兩個腔體相對的一偵U，各開設(shè)一個小門，兩個小門之間用中間通道③連接，中間通道的頂部保留一條通氣的縫，縫的尺寸可以設(shè)置為5cm。上述觀測箱由于要求良好的透明性、強度大、耐腐蝕、耐濕、隔聲性好，因此可以選用聚甲基丙烯酸甲酯材料(俗稱亞克力)制成，但不限于選用聚甲基丙烯酸甲酯材料。整個觀測箱為同一種材料一體化構(gòu)型，因此可采用增量制造技術(shù)(又稱3D打印技術(shù))加工制造，有利于縮短加工周期、加快實驗進度、同時也有利于降低實驗成本。其中觀測箱的具體尺寸可參考圖1-3所示，但不限于圖1-3所示的設(shè)計。
[0043]具體地，上述位置檢測模塊④位于所述觀測箱的中間通道③側(cè)壁的第一預(yù)設(shè)位置。上述位置檢測模塊④包括紅外對射傳感器④和微處理器⑤，其中，所述紅外對射傳感器④實質(zhì)上是一種紅外對射式NPN三線常開型光電開關(guān)，這種開關(guān)在2-30cm范圍內(nèi)被遮擋時輸出低電平，尺寸小，隱蔽，不會對干擾動物的注意力。本發(fā)明用到的紅外對射傳感器④包括發(fā)射端和接收端兩個部分，發(fā)射端由發(fā)射探頭、發(fā)射電路以及5V電源導(dǎo)線組成;接收端由接收探頭、接收電路和5V電源導(dǎo)線以及輸出導(dǎo)線組成，輸出導(dǎo)線在對射傳感器被遮擋時輸出低電平。輸出線連接上一個1K的上拉電阻后與微處理器⑤連接，微處理器⑤在接收到信號后能夠觸發(fā)刺激發(fā)生模塊⑥產(chǎn)生多種刺激模式，例如閃光、聲音刺激，和/或觸發(fā)激光發(fā)生模塊產(chǎn)生不同波長的激光。
[0044]具體地，所述刺激發(fā)生模塊⑥位于所述觀測箱的中間通道③側(cè)壁的第二預(yù)設(shè)位置，可以包括但不限于以下至少一種刺激形式:閃光、聲音、吹氣。
[0045]具體地，所述激光發(fā)生模塊能夠發(fā)出包括激活光敏蛋白所要求的波長，進而控制動物激活或關(guān)閉控制警覺反應(yīng)的腦區(qū)。
[0046]在本發(fā)明實施例中，動物在觀測箱內(nèi)部自用活動，位置檢測模塊一旦檢測到動物到達第一預(yù)設(shè)位置，將產(chǎn)生電平信號觸發(fā)刺激發(fā)生模塊⑥施加刺激，刺激施加后，動物將會產(chǎn)生警覺行為。為了對警覺反應(yīng)神經(jīng)環(huán)路進行解析，在本發(fā)明實施例中，使實驗動物帶有光敏感的光敏蛋白，通過兩種不同波長的激光，特異性地激活或關(guān)閉動物調(diào)控警覺行為的腦