一种小动物声音辨别及同步电生理信号记录装置制造方法及图纸

一种小动物声音辨别及同步电生理信号记录装置，包括用于放置小动物活动的活动室、声音刺激装置、给水装置、电生理记录装置和微控电脑；所述声音刺激装置是对被训练的小动物给出不同参数的声音，训练小动物对不同强度或不同时相声音刺激的辨别；电生理记录装置是记录小动物的电生理信号，并将信号传送到微控电脑；给水装置是研究小动物对声音刺激的辨别任务时给予的奖项；微控电脑接收事件信号，将所述事件信号进行数据采集、分析处理后传送到对应的显示器进行显示。该装置可准确记录小动物在声音辨别过程中的电生理信号以及运动轨迹信号；进而可以研究记录不同听觉障碍时的电生理信号，了解听觉功能的状态，进而可以判断是否出现了听觉相关的疾病。

A Sound Recognition and Synchronized Electrophysiological Signal Recording Device for Small Animals

A recording device for sound discrimination and synchronous electrophysiological signals of small animals includes an activity room, a sound stimulation device, a water supply device, an electrophysiological recording device and a microcontroller for placing small animals in their activities. The recording device is to record the electrophysiological signals of small animals and transmit them to the microcontroller; the water supply device is a prize given to the study of the identification task of sound stimulation by small animals; the microcontroller receives the event signals and transmits them to the corresponding display after data acquisition, analysis and processing. The device can accurately record the electrophysiological signals and trajectory signals of small animals in the process of sound recognition, and then study and record the electrophysiological signals of different hearing impairments, understand the state of auditory function, and then judge whether there are auditory-related diseases.

【技术实现步骤摘要】
一种小动物声音辨别及同步电生理信号记录装置
本专利技术涉及一种小动物声音辨别及同步电生理信号记录装置。
技术介绍
听觉是人和动物的一种重要感觉，在种内及种间通讯起关键作用。同时听觉与许多脑疾病如精神分裂症等密切相关。在实验室中对动物(如大鼠和小鼠)听觉的研究不仅有助于发展新的听觉障碍治疗方法，并能筛选可能治疗或改善听觉障碍相关脑疾病的药物。然而，目前实验室中仅有少数方法能对动物听觉功能进行评估，并且在现有的方法中，要么测试精确度不够且重复性较差，要么需要较长时间的训练后才能进行声音分辨的测试。另外，若在声音辨别任务中同步记录动物特定脑区电生理信号(包括单细胞放电和局部场电位)，则更有助于我们理解大脑对听觉信息的处理过程以及研发新的治疗听觉障碍的方法。然而目前尚没有精准、快速、高程度自动化且能同时监测动物脑内电生理信号的方法来检测动物的声音辨别能力。
技术实现思路
针对以上所述，本专利技术的目的在于提供一种小动物声音辨别及同步电生理信号记录装置，以解决上述至少一个方面的问题。根据本专利技术的一方面，提供一种小动物声音辨别及同步电生理信号记录装置，包括用于放置小动物活动的活动室、声音刺激装置、给水装置、电生理记录装置和微控电脑；所述声音刺激装置是对被训练的小动物给出不同参数的声音，训练小动物对不同强度或不同时相声音刺激的辨别；所述的电生理记录装置是记录小动物的电生理信号，并将信号传送到微控电脑；所述给水装置是研究小动物对声音刺激的辨别任务时给予的奖项；所述微控电脑接收事件信号，将所述事件信号进行数据采集、分析处理后传送到对应的显示器进行显示。所述电生理记录装置包括微电极、电生理信号放大器和数据采集及分析组件，微电极可监测到脑区的电生理信号(单细胞放电和局部场电位信号)，微电极通过电缆线将电生理信号传入到电生理信号放大器；信号经过放大后传到数据采集及分析组件，将电生理信号在对应的显示器上显示并将数据储存在微控电脑。进一步，所述声音刺激装置包括喇叭、功率放大器、可独立控制声音的频率/强度以及时间信息的声刺激器模块；所述喇叭接受经过功率放大器放大后的声音，另一端接到小动物活动室，通过声刺激器模块给出不同强度或不同时相声音参数的声刺激；所述功率放大器是将给出的声音信号放大，输出端连接喇叭，将放大的声音信号传送到喇叭给出声刺激。进一步，所述声刺激器模块是给出原始声音刺激，由微控电脑控制给出声音的不同频率，强度和时相，并在显示器上显示。进一步，所述给水装置包括水瓶、输水管、水阀和给水管；给水装置安置在活动室的一侧，水瓶连通给水管的一端，给水管的另一端连接到水阀，水阀的另一端连接到输水管，实验过程中通过微控电脑控制决定在小动物辨别任务中所需要打开、关闭水阀。进一步，所述给水装置设有A给水区和B给水区,声音刺激装置设有C给声区。进一步，还包括用于监测小动物位置的红外线对管，红外线对管连接着微控电脑，红外线对管至少设有三对，其分别位于的A给水区、B给水区两端及声音刺激装置的两端。所述红外对管可时刻监测小动物进出A给水区、B给水区和C给声区的情况，将反馈信息采集输送到微控电脑进行记录储存。进一步，还包括检测到小动物在辨别的过程中运动轨迹的活动规律监测装置，所述活动规律监测装置包括用于监控和记录小动物活动规律的摄像头；所述摄像头连接着微控电脑，将所采集到的行为活动信号传送到对应的显示器上进行显示；摄像头与微控电脑连接之间还设有电子开关，其电子开关的输入端连接着微控电脑，输出端连接着摄像头；在试验过程中，微控电脑发出控制指令到电子开关，从而控制电子开关的打开，使得摄像头开始摄像，将监控小动物的信息传送到微控电脑并通过微控电脑将该信息传送到相对应的电脑，从而可通过电脑查看小动物在实验过程中的运动状态。进一步，还包括动物行为检测以及数据采集模块，动物行为检测以及数据采集模块连接红外对管和摄像头，自动采集到小动物的各种行为数据(包括是否进入特定区域以及是否舔水等)，把信号传送给微控电脑进行显示和处理，并自动记录训练的参数和动物的行为表现。本专利技术的有益效果：1、整个实验过程为全自动化。实验中只需要开机并放入小动物以及将连接线接好即可，其他全部由动物和该装置自动完成。2、除准确评判动物的声音辨别正确率外，更重要的是该装置可准确记录小动物在声音辨别过程中的电生理信号以及运动轨迹信号；进而可以研究记录不同听觉障碍时的电生理信号，了解听觉功能的状态，进而可以判断是否出现了听觉相关的疾病。3、该声音刺激记录装置操作简单，对小动物的损伤小、方便易行，极大得实现了小动物在训练场所的自由活动。4、采用的摄像头监测装置，可随时检测到小动物在辨别的过程中的运动轨迹，从而为研究运动在听觉功能中的作用提供了一种依据。5、数据采集的方式精确高效，对实验结果的分析提供了极大得方便。附图说明图1为本专利技术的平面结构示意图。图2为给水装置的结构示意图。图3为给声刺激的结构示意图。图4为本专利技术模块图。图中1-活动室，2-摄像头，3-红外线对管，4-给水管，5-喇叭。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，本专利技术提供一种小动物声音辨别及同步电生理信号记录装置，包括用于放置小动物活动的活动室、声音刺激装置、电生理记录装置、给水装置和微控电脑。所述的声音刺激装置给出不同参数的声音(包括频率、强度以及时间特征等)，并生成对应的事件信号，并将所述事件信号传送到微控电脑；所述的电生理记录装置是记录小动物的电生理信号(特定脑区的单细胞放电和局部场电位信号)，并将信号传送到微控电脑；所述给水装置是研究小动物对声音刺激的辨别任务的训练任务，并成成对应的事件信号，并将事件信号传送到微控电脑；所述的微控电脑是接收所述事件信号，将所述事件信号进行数据采集、分析处理后传送到对应的显示器进行显示。如图1所示，所述的活动室用于小动物活动的地方，其将需要进行试验的小动物放置在活动室，进而让小动物适应环境，小动物在进行实验前断水48小时，使其具有较强的找水动机。如图1、图3、图4所示，所述声音刺激装置包括喇叭、功率放大器、可独立控制声音的频率/强度以及时间信息的声刺激器模块；所述喇叭接受经过功率放大器放大后的声音，另一端接到小动物活动室，通过声刺激器模块给出不同强度或不同时相声音参数的声刺激；所述功率放大器是将给出的声音信号放大，输出端连接喇叭，将放大的声音信号传送到喇叭给出声刺激。所述声刺激器模块是给出原始声音刺激，由微控电脑控制给出声音的不同频率，强度和时相，并在显示器上显示。如图1、图2所示，所述给水装置包括水瓶、输水管、水阀和给水管；所述给水装置安置在活动室的一侧，给水管的一端连接到水阀，水阀的另一端连接到输液管，实验过程中通过微控电脑控制决定在小动物辨别任务中所需要打开、关闭水阀。所述给水装置设有A给水区和B给水区,声音刺激装置设有C给声区。如图1、图2、图3、图4所示，红外线对管用于检测小动物进出给A水区、B给水区和C给声区的情况，并将该事件信息发送到微控电脑进行记录储存。如图1、图3所示，C给声区安装在A给水区和B给水区之间，喇叭用连接线连接到功率放大器上，再连接到声刺激器模块上，声音的给出由微控电脑控制。例如微控电脑控制声刺激器给出2种不同频率的声音，一种高频声本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小动物声音辨别及同步电生理信号记录装置，其特征在于，包括用于放置小动物活动的活动室、声音刺激装置、给水装置、电生理记录装置和微控电脑；所述声音刺激装置是对被训练的小动物给出不同参数的声音，训练小动物对不同强度或不同时相声音刺激的辨别；所述电生理记录装置是记录小动物的电生理信号，并将信号传送到微控电脑；所述给水装置是研究小动物对声音刺激的辨别任务时给予的奖项；所述微控电脑是接收事件信号，将所述事件信号进行数据采集、分析处理后传送到对应的显示器进行显示；所述电生理记录装置包括微电极、电极接线、电生理信号放大器和数据采集及分析组件，微电极可监测到脑区的电生理信号，微电极通过电极接线将电生理信号传入到电生理信号放大器；信号经过放大后传到数据采集及分析组件，将电生理信号在对应的显示器上显示并将数据储存在微控电脑。

【技术特征摘要】
1.一种小动物声音辨别及同步电生理信号记录装置，其特征在于，包括用于放置小动物活动的活动室、声音刺激装置、给水装置、电生理记录装置和微控电脑；所述声音刺激装置是对被训练的小动物给出不同参数的声音，训练小动物对不同强度或不同时相声音刺激的辨别；所述电生理记录装置是记录小动物的电生理信号，并将信号传送到微控电脑；所述给水装置是研究小动物对声音刺激的辨别任务时给予的奖项；所述微控电脑是接收事件信号，将所述事件信号进行数据采集、分析处理后传送到对应的显示器进行显示；所述电生理记录装置包括微电极、电极接线、电生理信号放大器和数据采集及分析组件，微电极可监测到脑区的电生理信号，微电极通过电极接线将电生理信号传入到电生理信号放大器；信号经过放大后传到数据采集及分析组件，将电生理信号在对应的显示器上显示并将数据储存在微控电脑。2.根据权利要求1所述的一种小动物声音辨别及同步电生理信号记录装置，其特征在于：所述声音刺激装置包括喇叭、功率放大器、可独立控制声音的频率/强度以及时间信息的声刺激器模块；所述喇叭经过功率放大器放大后的声音，另一端接到小动物活动室，通过声刺激器模块给出不同强度或不同时相声音参数的声刺激。3.根据权利要求1所述的一种小动物声音辨别及同步电生理信号记录装置，其特征在于：所述给水装置包括水瓶、输水管、水阀和给水管；给水装置安置在活动室的一侧，水瓶连通给水管的一端，给水管的另一端连接到水阀，水阀的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李安安，毛兴峰，操田田，
申请(专利权)人：徐州医科大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32