[发明专利]用于研究小动物感知与应对的神经行为学评估系统

说明书

本发明公开了一种用于研究小动物感知与应对的神经行为学评估系统，包括:承重桌架；滑轨模组，包括第一滑轨、第二滑轨和第三滑轨；伺服电机组，包括第一伺服电机和第二伺服电机；滑轨载物台，安装在第一滑轨上，在第一伺服电机的驱动下，滑轨载物台能沿着第一滑轨移动，在第二伺服电机的驱动下，第一滑轨能沿着第二滑轨和第三滑轨移动；支撑架，横跨于承重桌架；小动物活动仓，设置于支撑架上；角色模拟模块，模拟捕食者和被捕食者；摄像头，记录小动物活动仓内的情景画面；数据分析及控制模块，对摄像头记录的情景画面进行处理，并控制角色模拟模块模拟捕食者和被捕食者。本发明能够在实验室环境下模拟动物在自然环境下的各类社会行为。

技术领域

本发明属于神经行为学实验技术领域，具体涉及一种用于研究小动物感知与应对的神经行为学评估系统。

背景技术

动物行为学主要侧重于科学和客观的研究自然状态下的动物行为，研究对象包括动物的沟通行为、情绪表达、学习行为、社交行为、繁殖行为等。而神经行为学是在动物行为学的基础上更进一步了解动物行为背后的神经机制，结构和功能的差异。据了解，目前使用比较成熟的神经行为学实验平台主要有旷场实验，Morris水迷宫实验，Barnes迷宫，高架十字迷宫等。这些神经行为学平台主要用于测试动物情绪表达以及社交行为。

但对动物而言，生存永远是第一要务，而捕食行为和防御行为恰恰是动物生存过程中最重要的两个行为，它们都是一种成熟的本能行为，具有特定的动作序列，在实验室环境中可以很容易的再现，且这些行为在相同条件下是非常典型的，但在治疗或者替代刺激中是非常灵活的，这使得它们非常适合解决神经元活动如何驱动复杂行为这一基本问题，更具体的，在感知与应对过程中神经元如何活动这一科学问题。

在目前研究背景下，没有一个统一的研究平台能够对捕食和防御行为进行评估，并且在已有条件下的实验存在以下缺陷：特别是捕食行为，大部分实验是采用自然猎物用于测试捕食，但会出现条件状态不可控，重复实验不够方便，数据采集困难，并且重复实验的随机误差比较大的问题。

因此，有必要开发一种新的用于研究小动物感知与应对的神经行为学评估系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于研究小动物感知与应对的神经行为学评估系统，以解决上述背景技术中提出的能够在实验室环境下尽可能模拟动物在自然环境下的各类社会行为，比如捕食或防御行为，且用自然社会角色造成的不可控，以及实验流程和结果无法重复的问题。

本发明所述的一种用于研究小动物感知与应对的神经行为学评估系统，包括：

承重桌架；

滑轨模组，其设置于承重桌架上，包括第一滑轨、第二滑轨和第三滑轨，所述第二滑轨和第三滑轨相平行间隔设置，且第二滑轨和第三滑轨通过联动杆连接，所述第一滑轨的两端分别固定在第二滑轨和第三滑轨上；

伺服电机组，其包括第一伺服电机和第二伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴与第一滑轨连接，用于驱动第一滑轨运行；所述第二伺服电机的输出轴通过联动杆与第二滑轨和第三滑轨连接，用于驱动第二滑轨和第三滑轨运动；

滑轨载物台，其安装在第一滑轨上，在第一伺服电机的驱动下，所述滑轨载物台能沿着第一滑轨移动，在第二伺服电机的驱动下，第一滑轨能沿着第二滑轨和第三滑轨移动；

支撑架，其横跨于承重桌架，并与承重桌架之间无接触；

小动物活动仓，其设置于支撑架上；

角色模拟模块，用于模拟捕食者和被捕食者，其包括第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁置于滑轨载物台上，第二磁铁置于小动物活动仓的底板上，第二磁铁通过磁力与第一磁铁形成连接，第一磁铁移动的同时能带动第二磁铁同步移动；

摄像头，设置在小动物活动仓的上方，用于记录小动物活动仓内的情景画面；

数据分析及控制模块，其分别与伺服电机组和摄像头连接，用于对摄像头记录的情景画面进行处理，识别出小动物和角色模拟模块之间的距离，并控制角色模拟模块模拟捕食者或被捕食者，同时记录小动物和角色模拟模块的运动参数。