[发明专利]一种小动物偶联呼吸的气味刺激及电生理记录装置

说明书

本发明公开了一种新型自由活动状态小动物偶联呼吸的气味刺激及同步电生理记录装置，包括固定在小动物头部用于接收气味的鼻通气管、多通道气味生成装置、呼吸记录装置、电生理记录装置、活动监测装置和微控电脑；所述气味生成装置是能够给出稳定气流量的气味投递设备。本发明在系统中使用控制板和操作软件可对实验过程进行自动化控制、记录及数据分析，进而可以让自由活动状态的普通动物或其他疾病相关模式动物在不同嗅觉相关行为学实验中接受气味刺激，并且在此过程中同步监测电生理信号、呼吸信号、运动轨迹信号；从而为研究动物嗅觉功能和内部神经机制提供新的思路，同时也是验证嗅觉及相关脑疾病治疗和研究方法有效性的有力工具。

技术领域

本发明属于动物实验技术领域，特别涉及一种新型自由活动状态小动物偶联呼吸的气味刺激及同步电生理记录装置。

背景技术

嗅觉在寻找食物，领地标记，寻找配偶，躲避天敌等方面发挥着重要作用，所以嗅觉对动物来说具有重要意义。在生物医学领域，动物(如大鼠和小鼠等模式动物)嗅觉以及各类行为学的研究中，传统的实验模式多采用头部固定状态的被动给气方式，这样人为束缚的方式可能对动物脑状态产生影响，不利于反映动物真实的行为和结果。目前只有少数采用自由活动下箱体固定位置的给气方式，因此造成了行为与在体电生理等数据同步记录抗干扰能力差、周期长、重复性差、操作复杂等缺陷，因此无法进行复杂的气味和行为研究。同时呼吸的采样对气味感知来说至关重要，但是现有的研究很大程度上忽略了此问题。做到在动物吸气时给气，而不是在呼气时给气，可以大大提高气味感知效率，然而做到给气与呼吸偶联，特别是在自由活动状态的小动物上，依然是国内外嗅觉研究的技术难点。

发明内容

针对以上所述，本发明的目的在于提供一种给气稳定、与呼吸准确偶联、能实时显示和监测各项记录数据的自由活动状态小动物偶联呼吸的气味刺激及同步电生理记录装置。

为了实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种小动物偶联呼吸的气味刺激及电生理记录装置，包括固定在小动物鼻部用于接收气味的鼻通气管、多通道气味生成装置、呼吸记录装置、电生理记录装置、活动监测装置和微控电脑；所述多通道气味生成装置是能够给出稳定气流量的气味投递设备，小动物头部鼻通气管通过软管接受投递的不同气味；呼吸记录装置检测动物的呼吸状态并将呼吸信号传送到控制板，控制板对呼气和吸气相位做出判断并发出指令控制气阀开关，准确地在动物吸气时给出气味；电生理记录装置是记录动物的电生理信号，并将信号传送到微控电脑；微控电脑是气味信号、电生理信号、呼吸信号、运动轨迹信号的数据采集、处理和显示的终端，同时还配有相关控制和监测软件。

进一步，所述鼻通气管包括不锈钢气管、连接底座和细软管；所述不锈钢气管分为左右两个，一端分别贴近小动物左右两个鼻孔，另一端通过细软管与气味生成装置输出端连接，两不锈钢气管通过连接底座保持平行并固定于小动物鼻部。

进一步，所述的多通道气味生成装置包括：一载气输入通道，其进口端依次连接一空气泵和一流量计，所述载气输入通道的出口端连接一多支路管；一稳定气流通道，其进口端连接空气泵接出的多支路管、一流量计、电磁阀和一气味输出多支路管，所述稳定气流通道与气味通道并联，保持与气味通道相同的气量，并通过两个二通电磁阀连接所述气味输出通道，所述两通电磁阀出口进多支路管直接指向目标动物；一气味输出通道，其进口端为所述气味输出多支路管，所述气味输出通道出口端直接与鼻通气管连接；若干气味通道，各所述气味通道分别由依次连接的一流量计、两个二通电磁阀和设置在所述二通电磁阀之间的气味瓶组成，各所述气味通道的进口端并联空气泵接出的多支路管，各所述气味通道的出口端并联连接所述气味输出多支路管。

进一步，所述的呼吸记录装置包括呼吸套管、压力传感器、放大器和细软管；所述的呼吸套管由连接套管和插芯组成，插芯针插入套管中，其导管的一端插入小鼠适合位置的鼻腔中，另一端连接着气密性良好、适合直径的软管。

进一步，所述的压力传感器为单管结构包括进口端和出口端；进口端直接接收小动物鼻腔呼吸产生的气压变化的物理信号，出口端将电信号输出进放大器。