[实用新型]一种研究小鼠风险抉择行为的行为学训练装置

说明书

技术领域

本实用新型属于行为电生理学研究领域，具体涉及一种研究小鼠风险抉择行为的行为学训练装置。

背景技术

行为抉择(Decision Making)是人们日常生活中常见的心理过程。其中，风险抉择(Risk Decision Making)是抉择者对抉择对象可获得的收益条件和可能出现的概率做出判断，对成本和收益进行权衡，从而做出抉择的行为。风险抉择行为与人们的日常生活息息相关，该行为紊乱会对个体、家庭乃至社会产生严重影响，赌博成瘾即是一个典型的例子。除此之外，一些神经系统疾病也会导致个体抉择行为的紊乱。研究风险抉择行为的神经调控机制有利于对疾病产生机理的认识和理解，对相关疾病的治疗具有重要意义。

目前，在动物行为抉择任务中用到的实验方案是由著名的斯金纳实验改善而来。实验中所用到的实验装置叫做斯金纳箱，其主要工作原理是箱内放进一只小鼠，并设一操纵杆，操纵杆与另一提供食丸的装置连接，小鼠并不能直接看到食物，箱子的构造尽可能排除一切外部刺激；小鼠在箱内可自由活动，当它按压操纵杆时，就会有一团食物掉进箱子下方的盘中，小鼠就能吃到食物；箱外有一装置记录动物的动作。在实验中，小鼠最初按压操纵杆的偶然动作经过其行为后果的强化(出现食物)而频率大增，即学会了。在这里，小鼠按压操纵杆的行为成为获得食物的手段或工具。实验目的是为了表明刺激与反应的关系，从而有效地控制有机体的行为。风险抉择实验则还涉及到概率型奖励实验，即将一只控食(饥饿状态)的小鼠放入斯金纳箱中，按下操纵杆，概率掉落食物。

行为训练四原则：1)维持必要的操作动机，例如饥渴；2)任务操作最好由动物亲自启动；3)必须渐进式地训练，引导动物明白操作规则；4)当犯错时，引入“纠错程序”。

此实验方案存在的主要问题是两种奖励类型以相同的信号作为刺激，即奖励类型未与刺激信号之间建立联系，而单纯的与操纵杆建立联系，在自由选择过程中，动物很容易出现偏好，而实验方案中又没有引入“纠错环节”，风险抉择任务所得到的结果不能反映出小鼠的操作倾向，因而不能准确地揭示大脑皮 层活动的规律。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服现有技术的缺陷，特提供一种研究小鼠风险抉择行为的行为学训练装置，使得行为训练连续化、信息收集和处理自动化，节约人力、物力和时间成本。

技术方案：一种研究小鼠风险抉择行为的行为学训练装置，包括回形训练箱、控制电路系统、监测设备、计算机，所述控制电路系统分别与回形训练箱、计算机电性相连，所述监测设备设于回形训练箱上方并将拍摄到的小鼠行为视频信号通过有线传输给计算机。

所述回形训练箱是由四个有底无盖的长方体盒子首尾连接形成的一个闭合的回形结构；每个所述长方形盒子由三个区域构成，它们分别是起始区、选择区和饮水区；在起始区和选择区之间有一道门槛，并由选择区的选择臂划分为两侧，每个门槛的两侧各装有2个LED灯；所述长方形盒子的材质为PVC塑料灰板；在所述门槛两侧上方某高度处各设有一对监测小鼠选择行为红外发射接收装置，在选择区与饮水区交界处离箱底某高度处的箱壁上设有一对监测小鼠寻求奖励行为红外发射接收装置；在饮水区底部中央位置设一出水口，其下方接有一由电磁阀开关控制的水管，当电磁阀开关打开时，即可将水打出，供小鼠饮用；当小鼠经过时，所述两对红外发射接收装置的红外线信号被打断，输出电平信号，可被控制电路系统实时检测到。

所述控制电路系统包括电源、电路板、数据采集卡，所述电路板由控制电路组成，所述监测小鼠选择行为红外发射接收装置和所述监测小鼠寻求奖励行为红外发射接收装置的通断信号经电路板上的控制电路接入所述数据采集卡，所述数据采集卡与外部的计算机及其上的控制芯片连接；所述电磁阀开关由所述数据采集卡的数字输出口控制。

所述监测设备为设在回形训练箱垂直上方的监视摄像头，其拍摄到的小鼠行为视频信号经有线传输至计算机，实验者可以实时观察小鼠而又不对小鼠的行为任务操作造成干扰，视频信号数据可保存后供离线分析使用。

本实用新型的有益效果：本实用新型具有行为训练连续化、信息收集和处理自动化等优点，能极大地减少多通道记录小鼠大脑神经元信号过程中人为因素的干扰，可节约大量的人力、物力和时间成本，任务学习快速、高效，避免时间效应。

附图说明

图1是本实用新型所述研究小鼠风险抉择行为的行为学训练装置俯视示意图；

图2是本实用新型所述研究小鼠风险抉择行为的行为学训练装置中一个长方形盒子的立体透视图；

图3是本实用新型中所述长方形盒子上的门槛结构示意图；