【技术实现步骤摘要】
一种用于检测小鼠声频率分辨能力的装置及方法
[0001]本专利技术属于生命科学、医学
,涉及一种用于检测小鼠声频率分辨能力的装置及方法。
技术介绍
[0002]在人类已实现飞天探海的21世纪,人类仍未理解自己是如何利用大脑创造奇迹的。人类是自然界中众多哺乳动物的一员,不同的哺乳动物均具有类似的神经结构。因此,研究小型模式动物的行为与脑的神经环路及分子基础对认识人类大脑结构及功能具有重要意义。人类作为自然界中最聪明的哺乳动物,上万年间进化出的高级脑结构赋予了我们利用语言与其他个体交流的能力。但由于小型模式动物没有语言功能,要想探知他们的主观行为就需要借助一定的实验装置与策略。
[0003]环境中的感觉信息(如声,光)通过感觉器官向高级神经中枢输入感觉刺激,并在脑感觉相关区域形成感觉。脑感觉神经元组成的神经网络,其功能可直接影响感觉的形成。以听觉功能为例,声音信息通过耳蜗将机械波转化为神经冲动,通过一系列听觉核团(如耳蜗核,丘系)的处理及传递,最终在初级听皮层形成听觉。研究表明,初级听皮层的网络功能对听觉功能具有十 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于检测小鼠声频率分辨能力的系统,其特征在于,包括:上位机、I/O处理器、小鼠实验箱;所述上位机用于对实验装置的监控,控制I/O处理器的状态,并储存实验数据;所述I/O处理器用于与小鼠实验箱内外设置的装置连接,对各传感器获得的数据进行处理;所述小鼠实验箱为隔音箱,所述隔音箱内部包括摄像头、LED灯珠、喇叭、小鼠保定器、头部固定器、不锈钢毛细管做成的水嘴及与水嘴相连的超细光纤或红外电子对管;所述隔音箱外部设置有继电器、电磁阀、光纤放大器、医用吊瓶及输液管。2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述I/O处理器与隔音箱中的LED灯珠连接组成错误提示电路,用于对小鼠在训练任务中发生的错误事件与错过事件做出提示;所述I/O处理器通过继电器与电磁阀连接,和医用吊瓶和输液管共同组成饮水奖赏电路,用于训练任务中,发生回避与正确击中事件时通过水嘴给与小鼠饮水奖励;所述I/O处理器通过超细光纤和光纤放大器,或红外电子对管与隔音箱中的水嘴连接,共同组成舔水感知电路,用于训练任务中,感知小鼠舔水行为;所述I/O处理器与喇叭连接组成听觉刺激电路,用于训练任务中,给与声音刺激。3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述电磁阀安装在隔音箱外部,I/O处理器的输出的5V高电平信号输出至继电器信号端,继电器控制端连接至电磁阀,电磁阀控制医用吊瓶与输液管组成的水路;电磁阀不通电时为常闭状态,继电器为电磁阀通电后,启动电磁阀,水路连通,给与小鼠饮水。4.如权利要求2所述的系统,其特征在于,四种类型电路开关均受到I/O处理器的控制,I/O处理器受到上位机的程序控制,上位机通过对I/O处理器状态检测控制整个训练流程,并获取存储实验数据。5.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述头部固定器用于固定小鼠头部;所述小鼠保定器用于保定小鼠,使其肢体行为受限;所述超细光纤用于感知小鼠舔水行为,光纤导通光路,光路阻断状态能够被光纤放大器转换为电信号传递至I/O处理器;所述光纤放大器用于处理感光信号,光纤射出的光被小鼠舌头阻断后,被光纤放大器转换为连续电平信号,回传给I/O处理器;所述红外电子对管替代超细光纤和光纤放大器单独工作,通过发射的红外光束是否被阻断感知小鼠舔水行为;所述水嘴,用于在实验过程中给与小鼠饮水;所述医用吊瓶与输液管用于饮水水路,受到电磁阀的控制;所述摄像头用于检测小鼠状态;所述系统中还包括导线,用于连接系统中的各个组件。6.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统的硬件设计逻辑原理如下:听觉刺激电路、舔水感知电路、饮水奖赏电路、错误提示电路将电路检测结果传输给I/O处理器硬件,经预先设计好的I/O处理器程序对各电路的检测结果进行处理,上位机实现对程序的监听和各电路检测数据的存储。7.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述舔水感知电路中,若I/O处理器和水嘴之
间通过超细光纤和光纤放大器连接,利用小鼠舌头舔水过程阻挡的光的亮度,经过光纤放大器转换成为模拟电信号,即舌头越接近超细光纤,产生的模...
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