《行为学监测装置及行为学监测系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《行为学监测装置及行为学监测系统.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103445788 A (43)申请公布日 2013.12.18 CN 103445788 A *CN103445788A* (21)申请号 201310404742.6 (22)申请日 2013.09.06 A61B 5/11(2006.01) (71)申请人 中国科学院深圳先进技术研究院 地址 518055 广东省深圳市南山区西丽大学 城学苑大道 1068 号 (72)发明人 王立平 鲁艺 钟成 (74)专利代理机构 广州华进联合专利商标代理 有限公司 44224 代理人 吴平 (54) 发明名称 行为学监测装置及行为学监测系统 (57) 摘要 本发明涉及一种行为。
2、学监测装置， 用于监测 实验动物的行为变化， 包括用于容置实验动物的 本体。本体的底壁为触摸板。触摸板用于记录实 验动物的运动轨迹。本发明还提供一种包含上述 行为学监测装置的行为学监测系统。上述行为学 监测系统在对实验动物进行行为学监测时， 监测 结果具有较高的准确率， 能实现客观且精确定量 分析。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103445788 A CN 103445788 A *CN103445788A* 1/1 页 2 。
3、1. 一种行为学监测装置， 用于监测实验动物的行为变化， 包括用于容置实验动物的本 体， 其特征在于， 所述本体的底壁为触摸板， 所述触摸板用于记录实验动物的运动轨迹。 2. 根据权利要求 1 所述的行为学监测装置， 其特征在于， 所述触摸板包括多块相互独 立的通过呈现出多种图片或多种动画来模拟不同的实验场景的触摸屏。 3. 根据权利要求 1 所述的行为学监测装置， 其特征在于， 所述本体包括多个侧壁， 多个 侧壁中的至少一个侧壁为触摸板。 4. 根据权利要求 3 所述的行为学监测装置， 其特征在于， 所述侧壁不透光。 5. 根据权利要求 1 所述的行为学监测装置， 其特征在于， 所述本体为旷。
4、场反应箱、 穿梭 箱或多臂迷宫箱。 6. 根据权利要求 1 所述的行为学监测装置， 其特征在于， 所述触摸板为电容式触摸板。 7. 一种行为学监测系统， 其特征在于， 包括控制系统以及如权利要求 1-6 中任一项所 述的行为学监测装置， 所述控制系统控制所述触摸板记录实验动物的运动轨迹， 并接收、 存 储、 分析所述运动轨迹。 8. 根据权利要求 7 所述的行为学监测系统， 其特征在于， 所述行为学监测系统还包括 用于对所述运动轨迹进行初步处理的数据处理装置， 所述运动轨迹经初步处理后， 再传输 至所述控制系统中。 9. 根据权利要求 7 所述的行为学监测系统， 其特征在于， 所述行为学监测系。
5、统还包括 用于采集实验动物行为变化的图像的摄像装置， 所述控制系统控制所述摄像装置采集实验 动物行为变化的图像， 并接收、 存储、 分析所述图像。 权 利 要 求 书 CN 103445788 A 2 1/4 页 3 行为学监测装置及行为学监测系统 技术领域 0001 本发明涉及医疗器械技术领域， 特别是涉及一种行为学监测装置及行为学监测系 统。 背景技术 0002 全球约有 6 亿人正在被包括癫痫、 帕金森症、 精神分裂症、 抑郁症、 老年痴呆症、 脑 中风、 药物成瘾等在内的众多中枢神经系统和精神疾病所困扰， 并且随着人口老龄化速度 的加快以及经济、 社会、 环境等多因素的影响， 这些疾病。
6、的患者数量有逐年增加的趋势， 对 社会和经济的发展造成了巨大的障碍。 0003 多年来， 神经科学家和神经医学家们一直在探求对于包括癫痫在内的神经系统和 精神疾病的新的研究工具和治疗手段。 为了研究神经系统和精神疾病与动物行为之间的关 系， 通常需要对特定条件下模型动物的行为学进行监测。通过比较实验条件和模型动物的 行为变化来分析疾病或认知活动与行为之间的关系。 目前常用的行为学监测方法是通过摄 像机拍摄和人工或者软件分析的方法得到模型动物的行为变化。 0004 通过人工分析的方法需要耗费大量的人力， 可能引入主观的干扰， 并且无法实现 精确定量分析。虽然通过控制系统软件分析能够客观和定量地对。
7、模型动物的行为进行分 析， 但是在模型动物与背景反差较小 （如黑鼠在黑色旷场实验中的记录） 或者拍摄效果不佳 （如光线较暗） 的时候， 常常会产生错误， 进而导致结果的准确率低。 发明内容 0005 基于此， 有必要提供一种能实现精确定量分析且具有较高准确率的行为学监测装 置及行为学监测系统。 0006 一种行为学监测装置， 用于监测实验动物的行为变化， 包括用于容置实验动物的 本体， 所述本体的底壁为触摸板， 所述触摸板用于记录实验动物的运动轨迹。 0007 在其中一个实施例中， 所述触摸板包括多块相互独立的通过呈现出多种图片或多 种动画来模拟不同的实验场景的触摸屏。 0008 在其中一个实。
8、施例中， 所述本体包括多个侧壁， 多个侧壁中的至少一个侧壁为触 摸板。 0009 在其中一个实施例中， 所述侧壁不透光。 0010 在其中一个实施例中， 所述本体为旷场反应箱、 穿梭箱或多臂迷宫箱。 0011 在其中一个实施例中， 所述触摸板为电容式触摸板。 0012 一种行为学监测系统， 包括控制系统以及上述行为学监测装置， 所述控制系统控 制所述触摸板记录实验动物的运动轨迹， 并接收、 存储、 分析所述运动轨迹。 0013 在其中一个实施例中， 所述行为学监测系统还包括用于对所述运动轨迹进行初步 处理的数据处理装置， 所述运动轨迹经初步处理后， 再传输至所述控制系统中。 0014 在其中一。
9、个实施例中， 所述行为学监测系统还包括用于采集实验动物行为变化的 说 明 书 CN 103445788 A 3 2/4 页 4 图像的摄像装置， 所述控制系统控制所述摄像装置采集实验动物行为变化的图像， 并接收、 存储、 分析所述图像。 0015 使用上述行为学监测系统监测实验动物的行为变化时， 先将实验动物放入至行为 学监测装置内， 实验动物在行为学监测装置内运动。控制系统控制触摸板记录实验动物的 运动轨迹， 并接收、 存储、 分析触摸板记录的实验动物的运动轨迹。 0016 上述行为学监测系统通过触摸板记录实验动物的运动轨迹， 控制系统根据实验动 物的运动轨迹在触摸板的不同位置上出现次数的多。
10、少来实现对实验动物的行为变化 （位置 偏好） 的精确定量的分析。而传统的实验动物的行为变化采取摄像的方式， 再通过人工分析 图像或控制系统软件分析图像的方式来确定实验动物在某个位置出现次数的多少来确定 实验动物的行为变化 （位置偏好） 。人工分析的方法需要耗费大量的人力， 可能引入主观的 干扰， 并且无法实现精确定量分析 ； 而控制系统软件分析容易受实验条件的限制， 实验条件 不佳时， 容易出现错误的分析结果。 因此， 上述行为学监测系统在对实验动物进行行为学监 测时， 监测结果具有较高的准确率， 能实现客观且精确定量分析。 附图说明 0017 图 1 为一实施方式的行为学监测系统的结构示意图。
11、 ； 0018 图 2 为行为学监测装置的结构示意图。 具体实施方式 0019 为了便于理解本发明， 下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中 给出了本发明的较佳实施例。 但是， 本发明可以以许多不同的形式来实现， 并不限于本文所 描述的实施例。相反地， 提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻 全面。 0020 需要说明的是， 当元件被称为 “固定于” 另一个元件， 它可以直接在另一个元件上 或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是 “连接” 另一个元件， 它可以是直接连接 到另一个元件或者可能同时存在居中元件。 0021 除非另有定义， 本文所使用的所有的技术。
12、和科学术语与属于本发明的技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。 本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施例的目的， 不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语 “及或” 包括一个或多个 相关的所列项目的任意的和所有的组合。 0022 如图 1 及图 2 所示， 一实施方式的行为学监测系统 10， 包括行为学监测装置 100、 控制系统 200、 数据处理装置 300 以及摄像装置 400。其中， 行为学监测装置 100 用于监测 实验动物 20 的行为变化， 包括用于容置实验动物 20 的本体 110。本体 110 的底壁为触摸板 112。触摸板 112 用于记录实验动物 2。
13、0 的运动轨迹 22。 0023 在本实施方式中， 实验动物 20 为小鼠。本体 110 为旷场反应箱。触摸板 112 为电 容式触摸板。可以理解， 在其他实施方式中， 实验动物 20 也可以为兔子、 豚鼠等。本体 110 也可以为穿梭箱、 多臂迷宫箱等。触摸板 112 也可以为电阻式触摸板。 0024 本体 110 包括多个侧壁， 用于限定实验动物 20 的运动空间。为了排除外界对实验 动物 20 的干扰， 侧壁优选为不透光的侧壁。在本实施方式中， 本体 110（旷场反应箱） 的内 说 明 书 CN 103445788 A 4 3/4 页 5 侧壁上涂覆有黑色颜料。可以理解， 本体 110 。
14、的侧壁也可以为触摸板， 可以只有一个侧壁为 触摸板， 也可以所有的侧壁均为触摸板。 当所有的侧壁均为触摸板时， 行为学监测系统还可 以用来研究实验动物的爬壁情况。 0025 在本实施方式中， 多个侧壁放置于触摸板112上， 从而方便触摸板112与控制系统 200 建立通讯及电连接。 0026 控制系统200控制触摸板112记录实验动物20的运动轨迹22， 并接收、 存储、 分析 触摸板 112 记录的实验动物 20 的运动轨迹 22。在本实施方式中， 控制系统 200 为计算机。 进一步， 控制系统 200 还用来设定触摸板 112 的参数。 0027 为了减少控制系统 200 的工作量及存储。
15、空间， 在本实施方式中， 在将运动轨迹 22 传输至控制系统 200 中前， 先采用数据处理装置 300 对运动轨迹 22 进行初步处理， 去除一 些无价值的信息。可以理解， 在其他实施方式中， 数据处理装置 300 可以缺省。 0028 进一步， 为了使得实验动物 20 的行为学监测结果更准确， 在本实施方式中， 在使 用触摸板 112 记录实验动物 20 的运动轨迹 22 的同时， 还使用摄像装置 400 采集实验动物 20 行为变化的图像。控制系统 200 控制摄像装置 400 采集实验动物 20 行为变化的图像， 并 接收、 存储、 分析摄像装置 400 采集的实验动物 20 行为变化。
16、的图像。可以理解， 在其他实施 方式中， 可以只单独记录运动轨迹 22。摄像装置 400 可以缺省。 0029 在本实施方式中， 触摸板 112 为一块具有显示功能的触摸屏。可以理解， 在其他实 施方式中， 为了模拟不同的实验场景， 触摸板 112 可以包括多块相互独立且具有显示功能 的小块触摸屏， 可以使多个触摸屏分别呈现出多种不同的图片或多种不同的动画， 进而得 到多种不同的实验场景。从而可以在对实验动物 20 进行偏置偏好研究的同时， 还可以对实 验动物 20 进行空间记忆等研究。 0030 使用上述行为学监测系统 10 监测实验动物 20 的行为变化时， 先将实验动物 20 放 入至行。
17、为学监测装置 100 内， 实验动物 20 在行为学监测装置 100 内运动。控制系统 200 控 制触摸板112记录实验动物20的运动轨迹22， 并接收、 存储、 分析触摸板112记录的实验动 物 20 的运动轨迹 22。 0031 控制系统 200 通过实验动物 20 在触摸板 112 上触摸位点的时间先后来确定实验 动物 20 的运动轨迹 22。控制系统 200 通过行为学分析软件来对运动轨迹 22 进行分析。目 前商用的行为学分析软件均可以实现对运动轨迹 22 的分析。 0032 上述行为学监测系统 10 通过触摸板 112 记录实验动物 20 的运动轨迹 22， 控制系 统 200 。
18、根据实验动物 20 的运动轨迹 22 在触摸板 112 的不同位置上出现次数的多少来实现 对实验动物 20 的行为变化 （位置偏好） 的精确定量的分析。而传统的实验动物的行为变化 采取摄像的方式， 再通过人工分析图像或控制系统软件分析图像的方式来确定实验动物在 某个位置出现次数的多少来确定实验动物的行为变化 （位置偏好） 。人工分析的方法需要耗 费大量的人力， 可能引入主观的干扰， 并且无法实现精确定量分析 ； 而控制系统软件分析容 易受实验条件的限制， 实验条件不佳时， 容易出现错误的分析结果。因此， 上述行为学监测 系统10在对实验动物20进行行为学监测时， 监测结果具有较高的准确率， 能实现客观且精 确定量分析。 0033 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式， 其描述较为具体和详细， 但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是， 对于本领域的普通技术人员 说 明 书 CN 103445788 A 5 4/4 页 6 来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本发明的保 护范围。因此， 本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 说 明 书 CN 103445788 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103445788 A 7 。