观察测试水生动物行为控制能力的双层多通道水迷宫装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水生动物行为控制能力的观察与测试装置。
【背景技术】
[0002]Morris 水迷宫(Morris water maze，MWM)是由 Morris 于 1981 年发明用于动物空间位置感和方向感(空间定位)学习记忆能力研宄的测试装置，在国际上已得到广泛应用。该模式是在迷宫内注入水，将大鼠放入迷宫内，通过观察大鼠寻找站台所用的时间、距离、朝向角度和策略等行为数据测试大鼠的学习记忆能力；在应用水迷宫过程中，Markowska发现在空间探索试验中让平台间歇性出现，可以更加敏感地测出动物的空间记忆能力；而hleniH采用双平台水迷宫，轮流升起其中一个平台来测量动物的工作记忆。
[0003]中国专利公开号为CN102422818公开了一种高级全自动智能Morris水迷宫分析系统，包括水盆及其支架，水盆设置有排水口，水盆内安装有多盏射灯，用来测试实验鼠对空间位置感和方向感(空间定位)的学习记忆能力。
[0004]中国专利公开号为CN201805791公开了一种多用途水迷宫装置，为带漏斗型底部与排水机构的水迷宫，能够排空废水和动物粪便；针对动物毛色的不同，将内壁颜色设计为黑白两种，主要应用于大鼠和小鼠的实验测试。
[0005]中国专利公开号为CN203226125U提供了一种小型水生动物恐惧记忆行为箱，由箱体及竖直设置在箱体中部的隔板组成，应用于针对水环境毒素对胚胎神经系统发育及认知功能影响而设计的小型水生动物学习记忆行为检测装置。
[0006]中国专利公开号为CN101766131A提供了一种无障碍的大型水生动物温度选择行为试验装置，由水槽、水管、温控系统、潜水泵和出水调节阀门组成，实验动物可在游泳槽内自由游动，温度梯度稳定，是一种研宄水生动物对环境温度选择的实验装置。
[0007]中国专利公开号为CN201235002公开了一种水生动物化学信号选择性行为测试用水迷宫，为一 Y型水槽，水槽一端设两个信号释放区；与Y形相连的通道口装有单向网入口、一端安有进水口、控制水流的阀门、盖板，水槽由两斜臂和一横臂组成的不透明Y形PVC通道装置；水箱中横臂连接装置上部有排水口、连接处有活动隔板，主要用于水生动物的化学信号选择性行为实验。
[0008]国内外使用的迷宫用于爬行动物、鸟类动物和陆地哺乳动物较多，用于水生动物学习记忆能力的水迷宫装置虽已有，但目前还缺乏用于水生动物生物行为控制能力观察与测试的水迷宫装置。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的在于提供一种制作简单、成本低廉、使用方便、能够更好地观察水生动物的平面和立体运动的观察测试水生动物行为控制能力的双层多通道水迷宫装置。
[0010]本实用新型的技术方案如下:
[0011]本实用新型为长方体结构，是由一个正方形底面和四个长方形侧壁构成的长方体；两个相邻侧壁之间、四个侧壁与底面之间均固定连接；四个侧壁均设有三个圆孔作为通道，允许实验水生动物通过，侧壁的三个圆孔中，一个圆孔在上，两个圆孔在下，在上的一个为上层通道圆孔和在下的两个为下层通道圆孔，上层通道圆孔与两个下层通道圆孔呈等腰三角形布置，上层通道圆孔的圆心在侧壁平面垂直中线上；四个侧壁的4个上层通道圆孔相互呈90°角，四个侧壁的8个下层通道圆孔相互呈45°角，每个通道圆孔直径均相等。
[0012]本实用新型与现有技术相比具有如下优点:
[0013]1、制作简单、成本低廉、使用方便。
[0014]2、能够更好地观察水生动物的前进、后退、多角度转向的平面运动；通道又分为上下两层，有助于更好地观察水生动物的上浮、下沉的立体运动。
[0015]3、适用于水生动物机器人生物行为控制的多角度三维立体运动观察与测试的实验研宄，也可用于陆地动物机器人生物行为控制的平面运动观察与测试的实验研宄，还适用于水生动物学习记忆能力检测以及对食物选择学习能力测试的实验研宄。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的立体结构示意简图。
【具体实施方式】
[0017]在图1所示的观察测试水生动物行为控制能力的双层多通道水迷宫装置示意图中，本水迷宫装置为长方体结构，是由四个长方形侧壁I和一个正方形底面2构成的长方体；底面和侧壁材质均为有机玻璃，两个相邻侧壁之间、四个侧壁与底面之间均由粘接剂连接固定；四个侧壁均设有三个圆孔作为通道，允许实验水生动物通过，侧壁的三个圆孔中，一个在上，两个在下，在上的一个为上层通道圆孔3和在下的两个为下层通道圆孔4，上层通道圆孔与两个下层通道圆孔呈等腰三角形布置，上层通道圆孔的圆心在侧壁平面垂直中线上；四个侧壁的4个上层通道圆孔相互呈90°角，四个侧壁的8个下层通道圆孔相互呈45°角。整个装置长为200厘米，宽为200厘米，高为55厘米；圆孔直径为15厘米；上层通道圆孔圆心距侧壁上缘为17.5厘米，距两侧边缘均为100厘米；下层通道圆孔圆心距侧壁下缘为17.5厘米，距两侧边缘分别为58.5厘米和141.5厘米。
[0018]1:测试鱼类对某种化学信号的选择性行为，具体步骤如下:
[0019](I)选择体长约33厘米、体高约9厘米的成年健康鲤鱼20尾，将鲤鱼放于水中暂养3日，不投喂饵料。
[0020](2)实验开始，将水迷宫装置放置水池中，向水池注水，水池水面高度与水迷宫装置高度相同，将实验鲤鱼移入水池中。
[0021](3)水迷宫装置内部区域作为信号释放区，在水迷宫装置内放置诱食剂，诱食剂在水中扩散，对水池中水迷宫装置外的鲤鱼产生诱导作用，鲤鱼经过不同通道向其喜爱的水迷宫内化学信号释放区游动。
[0022](4)每隔10分钟观察和统计水迷宫内的鲤鱼数量，计算水迷宫内鲤鱼数占实验鲤鱼总数的百分比，连续观察和统计I小时。
[0023](5)更换水池中的水，更换信号释放区的诱食剂，重复进行实验，通过比较水迷宫装置内鲤鱼数占实验鲤鱼总数的百分比，确定鲤鱼对某种诱食剂的喜好程度。
[0024]2:测试鱼类对某种化学信号的选择性行为，具体步骤如下:
[0025](I)选择体长约33厘米、体高约9厘米的成年健康鲤鱼20尾，将鲤鱼放于水中暂养3日，不投喂饵料。
[0026](2)用布将水迷宫装置侧面罩住，将水迷宫装置放置水池中，向水池注水，水池水面高度与水迷宫装置高度相同，将实验鲤鱼移入水迷宫内。
[0027](3)水迷宫装置外部区域作为信号释放区，在水迷宫装置外放置诱食剂，撤去包裹水迷宫的布，诱食剂在水中扩散，对水迷宫装置内的鲤鱼产生诱导作用，鲤鱼经过不同通道向其喜爱的水迷宫外化学信号释放区游动。
[0028](4)每隔10分钟观察和统计从不同通道游出的鲤鱼数量，计算水迷宫外鲤鱼数占实验鲤鱼总数的百分比，连续观察和统计I小时。
[0029](5)更换水池中的水，更换信号释放区的诱食剂，重复进行实验，通过比较水迷宫装置外鲤鱼数占实验鲤鱼总数的百分比，确定鲤鱼对某种饵料的喜好程度。
[0030]3:水生动物机器人运动行为控制能力的检测，具体步骤如下:
[0031](I)将水迷宫装置放置水池中，向水池注水，水池水面高度与水迷宫装置高度相同。
[0032](2)在水迷宫装置的正上方安装一个摄像头，该摄像头捕获的实验动物视频信号通过图像采集卡与计算机连接，通过计算机观察和记录鲤鱼动物机器人的运动轨迹和实验参数。
[0033](3)将实验鲤鱼进行药浴麻醉，开颅手术，利用脑立体定位仪将微电极植入脑运动功能区，封闭颅孔并固定电极，将接收控制器搭载于鲤鱼头部，将鲤鱼置于水迷宫装置内，应用无线通讯遥控技术对鲤鱼动物机器人进行遥控。
[0034](4)双层多通道水迷宫装置的四个侧壁有4个上层通道相互呈90°角，四个侧壁有8个下层通道相互呈45°角，以此观察水生动物的前进、后退、多角度转向的平面运动；通道分为上下两层，以此观察水生动物的上浮、下沉的立体运动。应用无线控制装置发出指令信号，发出的模拟脑电生理信号通过微电极刺激脑不同运动功能区，从而控制鲤鱼动物机器人进行指定的运动并通过指定的通道。根据能否通过指定的通道来判断控制的效果，并可根据通过指定的通道需要实验的次数进行判断。在实际应用中，可以结合水迷宫的结构特点设计不同的运动路线，进行平面规划路径和立体路径规划的运动控制，控制水生动物机器人完成指定的规划路径。
【主权项】
1.一种观察测试水生动物行为控制能力的双层多通道水迷宫装置，其特征在于:它是一个正方形底面和四个长方形侧壁构成的长方体结构，四个侧壁均设有三个圆孔作为通道。
2.根据权利要求1所述的观察测试水生动物行为控制能力的双层多通道水迷宫装置，其特征在于:两个相邻侧壁之间、四个侧壁与底面之间均固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的观察测试水生动物行为控制能力的双层多通道水迷宫装置，其特征在于:所述每个侧壁的三个圆孔，一个圆孔在上，两个圆孔在下，在上的一个为上层通道圆孔和在下的两个为下层通道圆孔，上层通道圆孔与两个下层通道圆孔呈等腰三角形布置，上层通道圆孔的圆心在侧壁平面垂直中线上。
4.根据权利要求3所述的观察测试水生动物行为控制能力的双层多通道水迷宫装置，其特征在于:四个侧壁的4个上层通道圆孔相互呈90°角，四个侧壁的8个下层通道圆孔相互呈45°角，每个通道圆孔直径均相等。
【专利摘要】一种观察测试水生动物行为控制能力的双层多通道水迷宫装置，它是由一个正方形底面和四个长方形侧壁构成；两个相邻侧壁之间、四个侧壁与底面之间均固定连接；四个侧壁均设有三个圆孔作为通道，允许实验水生动物通过，侧壁的三个圆孔中，一个圆孔在上，两个圆孔在下，在上的一个为上层通道圆孔和在下的两个为下层通道圆孔，上层通道圆孔与两个下层通道圆孔呈等腰三角形布置，上层通道圆孔的圆心在侧壁平面垂直中线上；四个侧壁的4个上层通道圆孔相互呈90°角，四个侧壁的8个下层通道圆孔相互呈45°角，每个通道圆孔直径均相等。本实用新型制作简单、成本低廉、使用方便，适用于水生动物生物行为控制能力和学习记忆能力的观察与测试。
【IPC分类】A01K61-00
【公开号】CN204482721
【申请号】CN201520060947
【发明人】彭勇
【申请人】燕山大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年1月28日