一种小鼠视觉辨别行为实验装置及其方法，装置包括固定组件、喷嘴调整组件、吹气模块、舔水检测模块、控制模块C、显示模块；固定组件用于固定小鼠，喷嘴调节组件用于固定小鼠可舔到的给水管，固定组件和喷嘴调节组件还包括在两者相对水平距离和竖向高度差上调节的部件；吹气模块的出口正对固定组件上的小鼠；舔水检测模块包括导电块，导电块与电源DC正极连接，给水管的出水端也设置有导电线，导电线的一端经过电阻R2与电源DC的负极连接，另一端与控制模块C的控制芯片的对应采样引脚连接；控制模块C与显示模块连接。本申请可实现利用配套的小鼠固定贴片将小鼠固定在配套的固定装置上面，可实现小鼠在清醒的状态下执行以舔水为导向的视觉辨别任务。视觉辨别任务。视觉辨别任务。
【技术实现步骤摘要】
一种小鼠视觉辨别行为实验装置及其方法
[0001]本专利技术属于动物科学实验研究的
，尤其涉及一种小鼠视觉辨别行为实验装置及其方法。
技术介绍
[0002]在认知神经科学研究中，视觉辨别行为常采用GO/NOGO行为范式，这是一种常见且有效的研究方法，其要求是使小鼠学会接受某种视觉刺激(“GO”)和拒绝另一种视觉刺激(“NOGO”)，属于一种操作式的条件反射，通常使用处于禁水状态下的小鼠进行研究，用水作为诱导小鼠去执行此任务的“奖励”，出水量的大小以及给水的时机是影响小鼠是否能学会GO/NOGO这种行为模式的基础，因此，如何精准的将“出水”这种奖励和小鼠的行为连接起来非常重要，虽然目前该实验模式被很多实验室所采用，但很多文献中对GO/NOGO行为的实验装置的介绍较为模糊，小鼠具体如何固定和如何控制装置出水量的大小以及如何很好的将出水量与小鼠的行为结合起来暂不清楚。
技术实现思路
[0003]为解决
技术介绍
中的问题，为此，本专利技术提出了一种小鼠视觉辨别行为实验装置及其方法，具体方案如下：
[0004]一种小鼠视觉辨别行为实验装置，包括固定组件、喷嘴调整组件、吹气模块、舔水检测模块、控制模块C、显示模块；所述固定组件用于固定小鼠，所述喷嘴调节组件用于固定小鼠可舔到的给水管，所述固定组件和喷嘴调节组件还包括在两者相对水平距离和竖向高度差上调节的部件；所述吹气模块的出口正对固定组件上的小鼠；
[0005]所述舔水检测模块包括设置在固定组件且与小鼠接触的导电块，所述导电块与电源DC正极连接，所述给水管的出水端也设置有导电线，所述导电线的一端经过电阻R2与电源DC的负极连接，另一端与控制模块C的控制芯片的对应采样引脚连接；当小鼠舔水时，小鼠的身体经过舌头和水与给水管上的导线导通；
[0006]所以控制模块C还包括第一继电器J1和第二继电器J2对应的常开节点J1
‑
1和常开节点J2
‑
1，电源DC与常开节点J1
‑
1、给水装置的受控开关K1串联，电源DC与常开节点J2、吹气模块的受控开关K2串联，所述第一继电器J1和第二继电器J2分别通过驱动电路与控制芯片对应的控制端口连接；
[0007]所述控制模块C与显示模块连接，所述显示模块用于给出小鼠视觉判断的材料。
[0008]具体地说，所述固定组件包括第一固定底座、设置在第一固定底座上的固定支架，所述固定支架上端面上设置有放置小鼠的固定槽，所述固定槽上方压有固定片，所述固定片两侧固定在固定支架上。
[0009]具体地说，所述固定支架在第一固定座上的导槽内来回移动，所述导槽指向喷嘴调节组件。
[0010]具体地说，所述喷嘴调整组件包括第二固定座、设置在第二固定底座上的活动支
撑件，所述支撑件上固定有给水管，所述给水管的输出端口正对小鼠。
[0011]具体地说，所述活动支撑件的水平高度可调。
[0012]具体地说，显示模块上显示放出两种不同的光栅，分别为垂直横向漂移光栅和水平纵向漂移光栅，将其中一种定义为“GO”视觉刺激，另外一种定义为“NOGO”视觉刺激。
[0013]具体地说，所述“GO”视觉刺激为垂直横向漂移光栅，“NOGO”视觉刺激为水平纵向漂移光栅。
[0014]使用上述的小鼠视觉辨别行为实验装置的方法，包括以下步骤：
[0015]S1、实验前处理；在小鼠的头上埋植固定片，并将禁水设定时间的小鼠放置在固定组件的固定槽内，通过固定片将小鼠固定在固定组件上，通过调节固定支架在第一固定底座上的位置和通过调整活动支撑件顶部的水平高度，从而使得小鼠正对吹气管和给水管，当小鼠每次伸舌头舔给水管端口时，给水装置控制给水管出水设定量用于奖励，训练设定时间；
[0016]S2、适应阶段；将小鼠正前方设定距离放置显示模块，所述显示模块有规律的呈现“GO”视觉刺激；每次试验开始时发出一个提示音，声音出现设定时间后，会出现“GO”视觉刺激，持续设定时间，若在视觉刺激的最后设定时间内检测到小鼠舔给水管端口，小鼠将获得水奖励，这种表现称为hit,如果设定时间内未检测到给水管端口，则小鼠不会获得水的奖励，这种表现称为miss，两次“GO”视觉刺激间隔为一定时间，总共出现的次数为设定轮，在此期间，光栅中hit次数超过设定次数；进入步骤S3，否则继续执行步骤S2；
[0017]S3、除了呈现“GO”视觉刺激之外，显示屏上会“NOGO”视觉刺激，当出现“NOGO”视觉刺激时,小鼠需要学会拒绝舔给水管端口；若小鼠在“NOGO”视觉刺激出现的最后设定时间内舔喷口，不会获得水的奖励，同时也会获得吹气惩罚，光栅之间的间隔也会增加，将小鼠在“NOGO”视觉刺激出现时舔喷口这种现象称为CRs,将“NOGO”视觉刺激出现时小鼠拒绝舔给水管端口这种现象称为FAs,该阶段共有刺激共出现设定轮，“GO”视觉刺激和“NOGO”视觉刺激随机交替出现；
[0018]S4、“GO”视觉刺激和“NOGO”视觉刺激随机交替出现，修改对应图的明暗度，明暗度分别为原来的不同百分比；
[0019]S5、控制模块C获得步骤S3和步骤S4不同状态下的区分能力曲线。
[0020]具体地说，步骤S3中，获得
[0021]Hit的占比＝Hit的次数/(Hit的次数+Miss的次数)
[0022]FA的占比＝FA的次数/(FA的次数+CR的次数)
[0023]d'＝norminv(Hit的占比)
–
norminv(FA的占比)
[0024]根据norminv函数计算出d'，反应小鼠对任务的学习掌握情况，其中d'越大，表明小鼠对两种光栅的区分能力越好，如果小鼠连续三天达到设定阈值，则进入步骤S4,否则重复步骤S3。
[0025]具体地说，步骤S3中，相同刺激不会连续超过三次。
[0026]本专利技术的有益效果在于：
[0027](1)本申请实现小鼠在应接受的视觉刺激下(GO)舔喷口的时候出水，在应拒绝的视觉刺激下(NOGO)舔喷口获得吹气的惩罚。同时该设备在最大程度上不干扰小鼠执行任务的同时，利用配套的小鼠固定片将小鼠固定在配套的固定装置上面，避免因直接固定小鼠
身体使其产生不适，可实现小鼠在清醒的状态下执行特定舔水任务下进行脑电信号记录的目的。
[0028](2)舔水检测模块是一种电平检测模块,通过判断电路是否连通来获取舔水信息。采样过程中直接对电信号进行处理，准确性强且结构简单，采样频率高,便于使用。
[0029](3)固定槽设计成前后可移动的导轨结构，第二固定底座是一种可上下移动的导轨结构，可以根据小鼠不同的体格大小进行出水喷口的调整。
附图说明
[0030]图1为本专利技术提出的一种小鼠视觉辨别行为实验装置的结构图。
[0031]图2为小鼠固定在固定槽内的细节示意图。
[0032]图3为舔水检测模块的原理图。
[0033]图4为控制模块C电路原理图。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种小鼠视觉辨别行为实验装置，其特征在于，包括固定组件、喷嘴调整组件、吹气模块、舔水检测模块、控制模块C、显示模块；所述固定组件用于固定小鼠，所述喷嘴调节组件用于固定小鼠可舔到的给水管(6)，所述固定组件和喷嘴调节组件还包括在两者相对水平距离和竖向高度差上调节的部件；所述吹气模块的出口正对固定组件上的小鼠；所述舔水检测模块包括设置在固定组件且与小鼠接触的导电块，所述导电块与电源DC正极连接，所述给水管(6)的出水端也设置有导电线，所述导电线的一端经过电阻R2与电源DC的负极连接，另一端与控制模块C的控制芯片的对应采样引脚连接；当小鼠舔水时，小鼠的身体经过舌头和水与给水管(6)上的导线导通；所以控制模块C还包括第一继电器J1和第二继电器J2对应的常开节点J1
‑
1和常开节点J2
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1，电源DC与常开节点J1
‑
1、给水装置的受控开关K1串联，电源DC与常开节点J2、吹气模块的受控开关K2串联，所述第一继电器J1和第二继电器J2分别通过驱动电路与控制芯片对应的控制端口连接；所述控制模块C与显示模块连接，所述显示模块用于给出小鼠视觉判断的材料。2.根据权利要求1所述的一种小鼠视觉辨别行为实验装置，其特征在于，所述固定组件包括第一固定底座(1)、设置在第一固定底座(1)上的固定支架(3)，所述固定支架(3)上端面上设置有放置小鼠的固定槽(2)，所述固定槽(2)上方压有固定片(9)，所述固定片(9)两侧固定在固定支架(3)上。3.根据权利要求2所述的一种小鼠视觉辨别行为实验装置，其特征在于，所述固定支架(3)在第一固定座上的导槽内来回移动，所述导槽指向喷嘴调节组件。4.根据权利要求1或2所述的一种小鼠视觉辨别行为实验装置，其特征在于，所述喷嘴调整组件包括第二固定座、设置在第二固定底座(8)上的活动支撑件(7)，所述支撑件上固定有给水管(6)，所述给水管(6)的输出端口正对小鼠。5.根据权利要求4所述的一种小鼠视觉辨别行为实验装置，其特征在于，所述活动支撑件(7)的水平高度可调。6.根据权利要求1所述的一种小鼠视觉辨别行为实验装置，其特征在于，显示模块上显示放出两种不同的光栅，分别为垂直横向漂移光栅和水平纵向漂移光栅，将其中一种定义为“GO”视觉刺激，另外一种定义为“NOGO”视觉刺激。7.根据权利要求6所述的一种小鼠视觉辨别行为实验装置，其特征在于，所述“GO”视觉刺激为垂直横向漂移光栅，“NOGO”视觉刺激为水平纵向漂移光栅。8.使用权利要求1
【专利技术属性】
技术研发人员：胡繁，常晶晶，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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