本发明专利技术公开了一种用于实验啮齿动物睡眠干扰与记录的装置，属于实验仪器技术领域，包括箱体，转动装置和控制装置，所述转动装置用于放置实验啮齿动物并在实验啮齿动物睡觉过程中给予转动干预，所述转动装置由控制装置控制，所述转动装置的上侧设有存放食物和水的箱体，所述控制装置包括压力传感器，所述压力传感器通过导线和生物电信号装置连接，所述生物电信号装置依次与继电器和电脑相连。本发明专利技术还公开对应的睡眠剥夺方法。本发明专利技术解决现在用于啮齿动物的睡眠剥夺装置无法自动化精确剥夺睡眠，并且避免了脑电电极和肌电电极成本高，浸水刺激、运动疲劳等因素干扰，可以设置对照，有利于提高实验的准确性和科学性。有利于提高实验的准确性和科学性。有利于提高实验的准确性和科学性。
【技术实现步骤摘要】
一种用于实验啮齿动物睡眠干扰与记录的装置
[0001]本专利技术具体涉及一种用于实验啮齿动物睡眠干扰与记录的装置，属于实验仪器
技术介绍
[0002]流行病学调查显示，全世界约有30％～48％的人群存在睡眠障碍问题，并呈不断上升趋势。睡眠不足及睡眠质量下降与机体多种功能障碍相关，严重损害人们身体健康，并且可导致患者日间功能下降，引起嗜睡、疲劳、焦虑或抑郁，以及精神活动效率下降，妨碍社会功能。睡眠剥夺方法是研究睡眠的生理功能，以及药物改善睡眠作用的重要手段。目前，睡眠剥夺装置主要采用以下几种：
[0003]1.水平台睡眠剥夺：大鼠站立在水槽的平台上，当其进入快速动眼睡眠时，出现全身肌张力降低而触水惊醒。由于大鼠恐水，会产生水环境应激，干扰睡眠剥夺本身研究的科学性。同时，实验过程中，实验动物容易呛水死亡。
[0004]2.人为因素物理刺激法：人为观察或通过脑电图描记，判断大鼠进入睡眠状态时，通过声音、光照、轻触等刺激使其保持清醒。缺点在于需要实验人员始终观察大鼠行为，易对实验人员产生睡眠剥夺效应，仅适用于短期睡眠剥夺实验。
[0005]3.化学试剂刺激法：通过向大鼠体内注射特定化学试剂达到睡眠剥夺的目的，但缺点是大鼠存在个体差异，睡眠剥夺效果及程度难以定量。
[0006]4.强迫运动法：采用动力装置。强迫动物在装置内不间断运动，从而达到睡眠剥夺的目的。但长时间不间断的运动，会导致动物产生疲劳，产生应激反应，干扰实验的科学性，而且无合适的运动对照。
[0007]5.剥夺杆睡眠剥夺法：例如CN211482388U公开一种实验啮齿动物睡眠剥夺装置，通过睡眠剥夺杆受驱动干扰小鼠达到睡眠剥夺的效果，该方法模式较温和，产生的应激反应小，是目前接受度较高的方法。但仍存在一定的缺陷，虽然它不需要动物一直处于行走的状态，通过可调节周期的剥夺杆来回扫描鼠笼底部，但是无法做到精确剥夺，动物在周期之内有可能进行睡眠。同时，剥夺杆下方存在一定空间，实验啮齿动物往下钻的习性，容易跑到剥夺杆下方而导致卡死。
[0008]综上可见，目前睡眠剥夺实验装置都存在一定缺陷，例如环境应激、无法精确干扰睡眠、容易造成运动疲劳，无相关对照等，最终影响实验结果的准确性。
技术实现思路
[0009]针对现有技术存在的不足，本专利技术专利的目的在于提供一种啮齿动物睡眠剥夺装置，解决现在用于啮齿动物的睡眠剥夺装置无法自动化精确剥夺睡眠，并且避免了脑电电极和肌电电极成本高，浸水刺激、运动疲劳等因素干扰，可以设置对照，有利于提高实验的准确性和科学性。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0011]一种用于实验啮齿动物睡眠干扰与记录的装置，包括箱体，转动装置和控制装置，所述转动装置用于放置实验啮齿动物并在实验啮齿动物睡觉过程中给予转动干预，所述转动装置由控制装置控制，所述转动装置的上侧设有存放食物和水的箱体，
[0012]所述控制装置包括压力传感器，所述压力传感器通过导线和生物电信号装置连接，所述生物电信号装置依次与继电器和电脑相连。
[0013]进一步的，所述转动装置包括中空底座，所述中空底座的中心槽呈圆柱状，所述中空底座上装有电机，所述中心槽向内设有凹槽，所述凹槽位于所述电机的下方，所述电机的转轴水平旋转，并且所述中空底座在所述电机的转轴垂直方向上设有孔洞，所述孔洞的横切面积大于所述转轴的横切面积，所述孔洞与所述凹槽相连通，所述电机的转轴与小齿轮相连，带动所述小齿轮水平旋转，所述小齿轮与位于所述中心槽内的大齿轮相啮合，所述大齿轮套设在内圈上并且围绕所述内圈自由旋转，所述内圈与所述中空底座固定连接，所述大齿轮上固定设有圆环，所述圆环的直径方向固定设有转动杆，所述中空底座放置在中空固定座上，所述中空固定座上设有固定圆盘，所述固定圆盘上设有可拆卸托盘，所述压力传感器镶嵌在所述固定圆盘的中心位置，所述压力传感器的感应区与可拆卸托盘底部中心微接触。
[0014]优选的，所述转动杆包括三条不锈钢棍垂直排列，底端的不锈钢棍与所述可拆卸托盘的距离小于实验啮齿动物睡眠状态下的高度，防止实验啮齿动物从转动杆与可拆卸托盘之间的空隙钻过。
[0015]进一步的，所述箱体包括透明罩体，所述透明罩体与所述中空底座可拆卸连接，所述透明罩体分别设有水瓶槽和食物槽。
[0016]优选的，所述透明罩体上设有相适配的盖板。
[0017]本专利技术还提供一种用于实验啮齿动物睡眠干扰与记录的装置的睡眠剥夺方法，包括如下步骤：
[0018]步骤1：在箱体内预先放入食物和水，将实验啮齿动物放置在固定圆盘上；
[0019]步骤2：压力传感器接收到实验动物所产生的振动信号后，转化为电信号输入生物电信号装置；
[0020]步骤3：继电器基于压力传感器反馈的电信号进行判断：当单位时间内检测压力传感器的电信号幅值超过睡眠剥夺阈值或单幅值超过最大阈值时，判断实验动物处于睡眠状态并执行步骤4；否则，执行步骤5；
[0021]步骤4：输入到继电器的电流低于规定值，电机运转，通过转轴带动小齿轮转动，从而带动大齿轮上圆环和转动杆转动，继而通过强迫运动使可拆卸托盘中进入睡眠状态的实验动物转为觉醒状态，动物清醒后，返回继续执行步骤3；
[0022]步骤5：输入到继电器的电流超过规定值，电机不运转，返回继续执行步骤3。
[0023]进一步的，睡眠剥夺阈值的计算方式为：
[0024][0025]其中，σ为睡眠剥夺阈值，median为求解平均值函数，x为同等实验中啮齿动物睡眠状态下电信号幅值，表示同等实验中啮齿动物睡眠状态下电信号平均幅值。
[0026]进一步的，取一只实验啮齿动物作为剥夺组，记录剥夺组基于睡眠剥夺方法进行
睡眠剥夺实验后的总实验时间、总睡眠时间和刺激次数；
[0027]选取对照组，对照组的总实验时间和刺激次数保持一致，集中刺激，记录对照组同样条件下的总睡眠时间；
[0028]比较剥夺组和对照组的总睡眠时间变化差异。
[0029]优选的，步骤7中集中刺激安排在每两小时的最后12
‑
18分钟内。
[0030]优选的，对照组为同一只实验啮齿动物或同规格条件的实验啮齿动物。
[0031]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0032]针对现有技术存在的不足，本专利技术专利的目的在于提供一种啮齿动物睡眠剥夺装置，解决现在用于啮齿动物的睡眠剥夺装置无法自动化精确剥夺睡眠，并且避免了脑电电极和肌电电极成本高，浸水刺激、运动疲劳等因素干扰，可以设置对照，有利于提高实验的准确性和科学性。
[0033]1、本专利技术创造性的提出通过压力传感器将实验动物的振动信号转化为电信号，输入到生物电信号装置中，进而判断实验啮齿动物睡眠与活动状况。通常判别动物睡眠与活动状态是通过电脑图仪记录的，仪器成本高。本专利技术通过压力传感器间隔判断实验动物的睡眠与活动状况，大大降低了成本，并且具有较高的精度，可供大规模推本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于实验啮齿动物睡眠干扰与记录的装置，其特征在于：包括箱体，转动装置和控制装置，所述转动装置用于放置实验啮齿动物并在实验啮齿动物睡觉过程中给予转动干预，所述转动装置由控制装置控制，所述转动装置的上侧设有存放食物和水的箱体，所述控制装置包括压力传感器(12)，所述压力传感器(12)通过导线和生物电信号装置(19)连接，所述生物电信号装置(19)依次与继电器(18)和电脑相连。2.根据权利要求1所述一种用于实验啮齿动物睡眠干扰与记录的装置，其特征在于：所述转动装置包括中空底座(10)，所述中空底座(10)的中心槽呈圆柱状，所述中空底座(10)上装有电机(7)，所述中心槽向内设有凹槽，所述凹槽位于所述电机(7)的下方，所述电机(7)的转轴水平旋转，并且所述中空底座(10)在所述电机(7)的转轴垂直方向上设有孔洞，所述孔洞的横切面积大于所述转轴的横切面积，所述孔洞与所述凹槽相连通，所述电机(7)的转轴与小齿轮(15)相连，带动所述小齿轮(15)水平旋转，所述小齿轮(15)与位于所述中心槽内的大齿轮(16)相啮合，所述大齿轮(16)套设在内圈(17)上并且围绕所述内圈(17)自由旋转，所述内圈(17)与所述中空底座(10)固定连接，所述大齿轮(16)上固定设有圆环(11)，所述圆环(11)的直径方向固定设有转动杆(8)，所述中空底座(10)放置在中空固定座(13)上，所述中空固定座(13)上设有固定圆盘(14)，所述固定圆盘(14)上设有可拆卸托盘(9)，所述压力传感器(12)镶嵌在所述固定圆盘(14)的中心位置，所述压力传感器(12)的感应区与可拆卸托盘(9)底部中心微接触。3.根据权利要求2所述一种用于实验啮齿动物睡眠干扰与记录的装置，其特征在于：所述转动杆(8)包括三条不锈钢棍垂直排列，底端的不锈钢棍与所述可拆卸托盘(9)的距离小于实验啮齿动物睡眠状态下的高度，防止实验啮齿动物从转动杆(8)与可拆卸托盘(9)之间的空隙钻过。4.根据权利要求2所述一种用于实验啮齿动物睡眠干扰与记录的装置，其特征在于：所述箱体包括透明罩体(5)，所述透明罩体(5)与所述中空底座(10)可拆卸连接，所述透明罩体(5)分别设有水瓶槽(3)和...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄莉莉，连莲，耿欣，方润晨，
申请(专利权)人：黑龙江中医药大学，
类型：发明
国别省市：
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