一种用于大小鼠睡眠干扰装置

1.本实用新型属于实验仪器技术领域，特别涉及一种用于大小鼠睡眠干扰装置。


背景技术：

2.大小鼠睡眠剥夺仪是研究恢复脑力、体力所需要的行为学仪器，睡眠障碍会影响大脑思维，并导致疾病发生，从而使人体从健康状态转向亚健康，甚至是疾病状态，为了研究睡眠障碍及研制抗疲劳药物或保健品，需要前期动物模型实验，因此睡眠剥夺设备是必不可少的仪器。
3.现有睡眠剥夺设备基本采用以下几种。
4.1)旋转筒模式驱赶实验鼠剥夺其睡眠，理论上当转速较低时实验鼠有一段较长的休息时间，造成间歇性睡眠剥夺，当转速较高时又缩减了睡眠剥夺方式的选择区间。
5.2)转笼模式是通过电动机带动转笼持续转动，其中的实验动物被动跟随跑动，以达到剥夺睡眠目的，由于其食物篮与转笼的角度缺陷，有时出现实验动物头部坎墩在食槽与转笼之间导致死亡情况。
6.3)轻触刺激法：即通过实验人员观察或脑电波监护观察到小鼠进入睡眠状态时，通过声音、光照、触摸等刺激小鼠，使其保持清醒。但是该法只适合较短的睡眠剥夺。
7.4)药物睡眠剥夺法：即定时给小鼠注射药物以达到剥夺目的，但是缺点是小鼠存在个体差异，其睡眠剥夺的效果及程度难以定量，且多了药物干扰因素。
8.5)水平台方式的睡眠剥夺大都是在动物跑台仪器上改装，主要用于快眼动期睡眠障碍(rem sle 印)的剥夺，在较长实验剥夺情况下，容易出现动物感染死亡。另外，平台式睡眠剥夺实验动物之间的干扰也较大，仪器均笨重，噪音大。
9.6)剥夺杆睡眠剥夺法：例如cn209120922u公开一种实验动物睡眠剥夺装置，采用睡眠剥夺杆 电动推杆结构，睡眠剥夺杆通过在透明箱体底部来回移动，让实验动物不能一直停留在原地休息，而必须主动移动身体或跨越睡眠剥夺杆，从而达到干扰实验动物睡眠的作用。即在标准实验室笼中采用间隙性的来回运动的剥夺杆扫荡刺激来干扰小鼠，该方法防止了人类接触和干预对睡眠剥夺的影响，并且在整个睡眠剥夺过程期间最小化身体活动。是目前接受程度较高的方法。但是即便是第五种剥夺杆睡眠剥夺法也存在一定的缺陷，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饲养笼底部，但是无法做到精准剥夺，动物在周期之内动物有可能进入睡眠状态。
10.综上，目前大小鼠的睡眠剥夺实验装置都有些不足，例如侵水刺激、睡眠剥夺具有周期性不能精准干扰其睡眠，大小鼠正常活动时干扰装置仍在进行干扰，容易造成运动疲劳，装置运行声音大，引起的噪声干扰等，最终影响实验结果的准确性。


技术实现要素：

11.本实用新型目的在于，不需要对动物进行训练，以温和的方式对动物进行睡眠干扰的仪器，仪器360度无死角进行抗睡眠，并且可以做到精准干扰，并且可对不同大小的实
验动物按时间长短进行干扰，也可对群体实验体中每一实验体分别采取不同时间的干扰，并且自动避让实验动物。
12.本实用新型技术方案如下：
13.一种用于大小鼠睡眠干扰装置，包括机体和复合移动装置，其特征在于：所述机体设有底座，所述底座上设置有均匀分布的压力传感器，所述压力传感器上设置有触摸屏，所述复合移动装置包括直线动力装置和拨动棒动力装置，所述直线动力装置固定在底座一侧，所述直线动力装置包括电动机一、减速器一和丝杆一，所述电动机一通过减速器一连接丝杆一，所述底座外围还设有围栏；
14.所述拨动棒动力装置包括电动机二、减速器二、丝杆二、导轨、拨动棒，所述电动机二通过减速器二连接丝杆二，所述丝杆一与丝杆二互相垂直，所述丝杆二一端还设有异形螺母连接丝杆一，所述导轨设于底座另一侧，所述导轨与直线动力装置平行，所述丝杆二另一端与导轨连接，所述丝杆二上设有导向槽，所述导向槽两侧设有矩形孔网一和矩形孔网二，所述触摸屏与底座、矩形孔网一、矩形孔网二组成密封式的笼子结构，所述拨动棒位于笼子内且连接在丝杆二上。
15.所述底座上设有固定压力传感器的压力传感器固定座，所述触摸屏与底座之间还设有可调时间信号定时器、控制器，所述压力传感器、触摸屏、可调时间信号定时器、控制器依次电性连接，所述电动机一、电动机二分别与控制器电性连接。
16.具体地，所述机体还设有矩形孔网移动装置，包括链轮一、链轮二、链条，所述矩形孔网一、矩形孔网二一端分别固定在链轮一和链轮二的轴上，另一端分别固定在导向槽两侧。
17.较佳的，所述矩形孔网移动装置还设有链条张紧装置。
18.机体还设有进出门装置，所述进出门装置包括拉门一、拉门二、进出通道，所述进出通道连通笼子和外界且进出通道底面与触摸屏表面处在同一水平面上。
19.优先的，所述机体还设有饮水装置和食物装置，所述饮水装置包括水池和接水盆，所述水池设于围栏一侧上，接水盆固定于底座内壁上，所述水池与接水盆设有滴水管连接，所述食物装置包括食盆和接食盆，所述食盆固定于水池一侧，所述接食盆固定于接水盆一侧，所述食盆与接食盆之间设有食物管道连接。
20.较佳的，所述机体内设有组合监控装置，所述组合监控装置包括湿度监控装置、温度监控装置、空气监控装置、声音监控装置及摄像监控装置。
21.本实用新型具有的有益效果：
22.1.本装置能够实现稳定可控地完成大小鼠睡眠剥夺实验，避免现有技术中存在的浸水刺激、运动疲劳、噪音干扰等缺陷，解决了人工观察及人工干扰的不确定性，避免持续训练或者干扰大小鼠而产生应激反应，有利于提高实验结果的准确性，并且能对实验环境及干扰对象全范围的进行监控并记录。
23.2.能实现对大小鼠群体实验体中每一实验体分别采取不同的干扰，也就是说仪器可以同时对多只动物进行睡眠剥夺，并且能自动避让实验体，并对实验体进行自动追踪干扰及精准睡眠剥夺，即只有大小鼠在即将进入或者刚进入睡眠状态时才会被干扰，拨动棒干扰大小鼠使其被迫运动，在大小鼠自由活动期间拨动棒停止移动，避免了其应激反应。
24.3.能实现通过进出门装置方便小动物的进出以及改进卫生条件，通过饮水装置及
食物装置保证小动物的生活需求，多余的水通过接水盆的出水管自动排出睡眠干扰装置外，多余的食物通过接食盆的出食管自动排出睡眠干扰装置外，对实验体活动环境的湿度、温度、空气、声音进行监控记录，摄像装置对实验体进行24小时监控记录，保证了实验动物有个不受外界干扰的自由环境，更能体现实验的准确性。
附图说明
25.图1为本实用新型结构示意图。
26.图2为本实用新型上的拉门一侧结构示意图。
27.图3为本实用新型上的食物装置一侧结构示意图。
28.图4为本实用新型上复合移动装置结构示意图。
29.图5为图4中b-b处的剖面示意图。
30.图6为图5中d-d处的剖面示意图。
31.图7为图4中c-c处的剖面示意图。
32.图8为图7中e处的局部放大示意图。
33.图9为本实用新型压力传感器和触摸屏在底座上的结构示意图。
34.图10为图5中a-a处的剖面示意图。
35.图11为复合移动装置和矩形孔网移动装置结构示意图。
36.图12为图11中f-f处的剖面示意图。
37.图13为本实用新型的链条张紧装置结构示意图。
38.图14为本实用新型的进出门装置的结构示意图。
39.图15为图14的俯视图。
40.图16为本实用新型的饮水装置结构示意图。
41.图17为图16的侧面结构示意图。
42.图18为本实用新型的食物装置结构示意图。
43.图19为图18的侧面结构示意图。
44.图20为本实用新型的组合监控的结构示意图。
45.图中：1-底座；2-围栏；3-直线运动装置；4-拨动棒动力装置；5-矩形孔网移动装置；6-饮水装置； 7-食物装置；8-拉门一；9-拉门二；10-进出通道；11-压力传感器；12-触摸屏；13-可调时间信号定时器；14-控制器；15-湿度监控装置；16-温度监控装置；17-空气监控装置；18-声音监控装置； 19-摄像监控装置的探头；20-压力传感器固定座；21-器件柜；31-电动机一；32减速器一；33-丝杆一；34-缓冲垫一；35-缓冲垫二；36-缓冲垫三；41-电动机二；42-减速机二；43-丝杆二；44
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导轨；45-拨动棒；51-矩形孔网一；52-矩形孔网二；53链轮一；54-链轮二；55-链条；56-链条张紧装置；61-水池；62-滴水管；63-接水盆；71-食盆；72-食物管道；73-接食盆；431-异形螺； 432-导向槽；433-自润滑轴承甲；434-导向封板；435-自润滑轴承乙；436-滚轮。
具体实施方式
46.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为
基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
47.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
48.本实用新型目的在于:不需要对动物进行训练，以温和的方式对动物进行睡眠剥夺的仪器，仪器360度无死角进行抗睡眠，并且可以做到精准剥夺，并且可对不同大小的实验动物按时间长短进行干扰，也可对群体实验体中每一实验体分别采取不同时间的干扰，并且自动避让实验动物。以下结合附图对本实用新型作出描述：
49.如图，1-7所示，一种用于大小鼠睡眠干扰装置，包括机体和复合移动装置，其特征在于：所述机体设有底座1，所述底座1上设置有均匀分布的压力传感器11，所述压力传感器11上设置有触摸屏12，所述复合移动装置包括直线动力装置3和拨动棒动力装置4，所述直线动力装置3固定在底座1一侧，所述直线动力装置3包括电动机一31、减速器一32和丝杆一33，所述电动机一 31通过减速器一32连接丝杆一33，所述底座1外围还设有围栏2；
50.所述拨动棒动力装置4包括电动机二41、减速器二42、丝杆二43、导轨44、拨动棒45，所述电动机二41通过减速器二42连接丝杆二43，所述丝杆一33与丝杆二43互相垂直，所述丝杆二43一端还设有异形螺母431连接丝杆一33，所述丝杆二43另一端与导轨44连接，所述导轨44 设于底座1另一侧，所述导轨44与直线动力装置3平行，所述丝杆二43上设有导向槽432，所述导向槽432两侧设有矩形孔网一51和矩形孔网二52，所述触摸屏12与底座1、矩形孔网一51、矩形孔网二52组成密封式的笼子结构，防止大小鼠的逃逸，所述拨动棒45位于笼子内且连接在丝杆二43上。
51.底座1采用透明合成塑料材料一次成型，方便实验人员的观察，围栏2采用合成塑料材料一次成型。压力传感器固定座20、进出门装置、饮水装置6、食物装置7及器件柜21采用用合成塑料材料，异形螺母431及拨动棒45采用尼龙材料,避免了干扰大小鼠时产生伤害。
52.如图8所示，丝杆二43另一端设有自润滑轴承甲433、导向封板434、自润滑轴承乙435、滚轮436，自润滑轴承甲433镶入导向封板434的孔里，导向封板434通过螺钉固定在丝杆二43的另一端，自润滑轴承乙435一端插入导向封板434中一端镶入滚轮436中，丝杆二43通过滚轮436 固定在导轨44内。
53.如图7、10所示，机体内还设有缓冲垫一34，缓冲垫二35，导轨44两端设有缓冲垫三36，缓冲垫一34、缓冲垫二35、缓冲垫三36均采用避震橡胶垫，能够有效地减少拨动棒45做复合运动和矩形孔网的移动时产生的机械振动，起到了隔音的效果，在实验中避免了大小鼠形成噪音干扰，使实验的更具有准确性。
54.如图9所示，所述底座1上设有固定压力传感器11的压力传感器固定座20，所述触摸屏12 与底座1之间还设有可调时间信号定时器13、控制器14，所述压力传感器11、触摸屏12、可调时间信号定时器13、控制器14依次电性连接，所述电动机一31、电动机二41分别与控制器14电性连接。
55.通过电动机一31转动带动减速器一32旋转，减速器一32旋转带动丝杆一33转动，使丝杆二 43通过异形螺母431做沿丝杆一31的纵向运动，进而实现拨动棒45的纵向直线运动，电动机二 41旋转带动减速器二42旋转，减速器二42旋转带动丝杆二43旋转，使得拨动棒45做沿丝杆二 43的横向运动，当直线运动装置3和拨动棒动力装置4配合使用时，拨动棒45能够在笼子内无死角的复合移动。
56.在实验过程中，大小鼠在触摸屏12上活动，当大小鼠在触摸屏12上不动或者睡眠时，即静止状态超过5秒，大小鼠不在触摸屏12上活动的信号通过压力传感器11把大小鼠不活动的信号输进可调时间信号定时器13、从可调时间信号定时器13输出的信号输入控制器14，从控制器14输出的信号输入复合移动装置，通过电动机一31和电动机二41转动实现拨动棒45的复合移动，实现在实验中能够对大小鼠的精准睡眠剥夺，达到干扰大小鼠的不动或者睡眠，使大小鼠在触摸屏12 上开始活动。
57.此外，大小鼠睡眠干扰装置通过控制器14可以通过人工编制的程序导入，控制器14将压力传感器11、触摸屏12、可调时间信号定时器13的信号处理，可以实现自动运行使拨动棒45能够对群体实验体中每一实验体干扰，且自动避开不同实验动物分别采取不同时间的精准干扰。
58.拨动棒45的复合移动的精准干扰避免了剥夺杆睡眠剥夺法中对实验大小鼠来回扫描使得大小鼠产生运动疲劳和应激反应的现象，使得实验数据的更为准确。其控制器、压力传感器、信号定时器都是现有技术电子产品，根据实验实际所需应到到本装置应用。
59.如图12所示，所述机体还设有矩形孔网移动装置5，包括链轮一53、链轮二54、链条55，所述矩形孔网一51、矩形孔网二52一端用螺钉分别固定在链轮一53和链轮二54的轴上并卷起数圈，另一端分别固定在导向槽432两侧，当丝杆二43做沿丝杆一33的直线运动时导向槽432带动矩形孔网一51或矩形孔网52的移动，矩形孔网一51带动链轮一53转动，链轮一53通过链条55使得链轮二54旋转，进而实现矩形孔网二52移动；或矩形孔网二52移动使得链轮二54旋转，链轮二 54通过链条55使得链轮一53旋转，使得矩形孔网一51的移动。通过矩形孔网移动装置5，使得矩形孔网一51和矩形孔网二52做同步的直线运动，防止了大小鼠从睡眠干扰装置顶部跑掉，同时矩形孔网方便实验人员的观察大小鼠。
60.如图11、13所示，所述矩形孔网移动装置5还设有链条张紧装置56，通过链条张紧装置56 调节链条55的松紧程度，防止链条55松动、脱落，减轻链轮一53、链轮二54、链条55磨损，保证了装置运行的稳定性和使用寿命。
61.如图2、14、15所示，机体还设有进出门装置，所述进出门装置包括拉门一8、拉门二9、进出通道10，所述进出通道10连通笼子和外界且进出通道10底面与触摸屏12表面处在同一水平面上。
62.同时开启拉门一8和拉门9时，大小鼠通过进出通道10进入睡眠干扰装置中，当开启拉门二 9关闭拉门一8时，大小鼠从睡眠干扰装置中进入进出通道10，开启拉门一8关闭拉门二9时，大小鼠从进出通道10走出睡眠干扰装置，方便大小鼠的进出。
63.如图16-19所示，所述机体还设有饮水装置6和食物装置7，所述饮水装置6包括水池61和接水盆63，所述水池61设于围栏2一侧上，接水盆63固定于底座1内壁上，所述水池61与接水盆63设有滴水管62连接，所述食物装置7包括食盆71和接食盆73，所述食盆71固定于水池61 一侧，所述接食盆73固定于接水盆63一侧，所述食盆71与接食盆73之间设有食物管道72连接。
64.水从水池61通过滴水管62进入接水盆63中，多余的水通过接水盆63的管道自动排出，同理，食物从食盆71通过食物管道72进入接食盆73中，多余的食物通过接食盆73的管道自动排出。方便实验人员对大小鼠的喂养，同时防止食物残留在触摸屏12上变质，改进了卫生条件，避免大小鼠感染死亡。
65.如图20所示，所述机体内设有组合监控装置，所述组合监控装置包括湿度监控装置15、温度监控装置16、空气监控装置17、声音监控装置18及摄像监控装置19，机体还设有固定组合监控装置的器件柜21，湿度监控装置15、温度监控装置16、空气监控装置17、声音监控装置18及摄像监控装置19分别装入器件柜21里并用螺钉固定在器件柜21的侧板上，再把器件柜21通过螺栓固定在围栏2内部的底板上，其中湿度监控装置15、温度监控装置16、空气监控装置17、声音监控装置18及摄像监控装置19的探头穿过底座1壁置于大小鼠的活动空间里，用于对其活动空间进行湿度监控、温度监控、空气监控、声音监控及摄像监控并记录，摄像装置能对实验体进行24小时监控记录，保证了实验动物有个不受外界干扰的自由环境，更能体现实验的准确性。
66.本实用新型具有的有益效果：
67.1.本装置能实现能够稳定可控地完成大小鼠睡眠剥夺实验，避免现有技术中存在的浸水刺激、运动疲劳、噪音干扰等缺陷，解决了人工观察及人工干扰的不确定性，避免持续训练或者干扰大小鼠而产生应激反应，有利于提高实验结果的准确性，并且能对实验环境及干扰对象全范围的进行监控并记录。
68.2.能实现对大小鼠群体实验体中每一实验体分别采取不同的干扰，也就是说仪器可以同时对多只动物进行睡眠剥夺，并且能自动避让实验体，并对实验体进行自动追踪干扰及精准睡眠剥夺，即只有大小鼠在即将进入或者刚进入睡眠状态时才会被干扰，拨动棒干扰大小鼠使其被迫运动，在大小鼠自由活动期间拨动棒停止移动，避免了其应激反应。
69.3.能实现通过进出门装置方便小动物的进出以及改进卫生条件，通过饮水装置及食物装置保证小动物的生活需求，多余的水通过接水盆的出水管自动排出睡眠干扰装置外，多余的食物通过接食盆的出食管自动排出睡眠干扰装置外，对实验体活动环境的湿度、温度、空气、声音进行监控记录，摄像装置对实验体进行24小时监控记录，保证了实验动物有个不受外界干扰的自由环境，更能体现实验的准确性。
70.此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。