技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种动物行为分析系统，具体地说是一种自由活动态下的小鼠行为采集装置。
相关背景技术
[0002] 目前，大多数用于超声神经调控研究的超声换能器都比较笨重，需要安装固定在支架上使用，而实验动物也需要被麻醉后固定在脑立体定位仪上安装超声探头，超声探头对于鼠类等形体较小的实验动物来说，显得比较笨重，而实验动物在被麻醉和束缚肢体后，相应地就限制了对于涉及感觉、认知和行为评估等实验项目的开展。肢体束缚会使实验动物受到惊吓，深度麻醉则会抑制实验动物的神经活动，这些都会影响超声调控的实验结果。
[0003] CN109977768A公开了一种闭环反馈式动物行为分析系统、方法及装置。该分析方法是将相机放于旷场上方，依靠捕获旷场中实验小鼠的运动轨迹，分析实验小鼠的行为特征数据；将前一时刻的实验小鼠的行为特征数据与下一时刻的实验小鼠行为特征数据进行对比，得到刺激平台的参数控制命令。这种分析方法依旧只能粗略地得到的实验小鼠的运动行为，包括运动轨迹、跑步时间、跑步速度以及与其他小鼠相遇的次数、停留时间等，而无法得到实验小鼠的跑步姿态、跑步时身体扭动角度、跑步时四肢的抬起高度以及四肢对跑道的压力等更为精细的行为数据。该分析方法和系统在对实验小鼠施加超声刺激的过程中，对小鼠的自由活动状态会产生影响，从而影响了分析数据的准确性，即不能精准地反应出实验小鼠的自由运动状态。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的就是提供一种自由活动态下的小鼠行为采集装置，以解决现有动物行为分析系统存在的对实验小鼠施加超声刺激信号必须固定小鼠以及不能对小鼠精细动作状态进行分析的问题。
[0005] 本实用新型是这样实现的：一种自由活动态下的小鼠行为采集装置，由两个平行的侧壁板通过若干横撑连接组成架体，在所述架体中设置有前、后两个胶辊，其中一个胶辊的辊轴接电机驱动系统，闭环的透明带绕接在两个胶辊上，形成动物跑道；在所述动物跑道的上层带的上部设置有小鼠活动室，在所述架体的顶部设置有为小鼠活动室提供顶部照明的背景灯光板，在上层带下部的所述架体上设置有支撑板，反射小鼠足迹的反射镜斜置在所述支撑板上；在架体的一个侧壁板上开有与反射镜的镜面相对的观察窗，在该侧壁板的外部接有拍摄箱，在拍摄箱中安装有摄像机，摄像机的镜头通过观察窗与反射镜相对。
[0006] 进一步地，在所述侧壁板上开有矩形窗口，在矩形窗口中卡接有胶辊移位板，胶辊辊轴的端部通过轴承连接在胶辊移位板上，在胶辊移位板的侧向接有调整跑道张紧度的调整螺栓，调整螺栓的一端从侧壁板的侧沿伸出，在调整螺栓的伸出端上接有螺母。
[0007] 进一步地，在侧壁板的内面固定有遮盖所述窗口的衬板，在所述衬板上开有横向长圆孔。
[0008] 本实用新型通过设置透明动物跑道和小鼠活动室，可使小鼠在小鼠活动室内的跑道上自由活动；通过反射镜对小鼠脚底图像的折射，旁设的摄像机进行拍摄，从而得到小鼠行动特征的影像数据。由此解决了现有动物行为分析系统存在的对实验小鼠施加超声刺激信号时必须固定小鼠而无法使小鼠处于自由活动状态的弊端。
[0009] 借助本实用新型，通过对小鼠施加刺激其大脑的刺激信号，可将所得到的小鼠行为特征数据与脑电特征数据进行对应比对分析，以分析小鼠的行为特征数据与脑电特征数据是否满足预期的实验期望，从而生成对小鼠不同形式的超声刺激参数指令；利用接收到的超声刺激参数控制指令，生成对小鼠不同形式的超声刺激，产生新的行为特征数据和新的脑电特征数据，再根据实验的预期要求，即可判定小鼠的新的行为特征数据和脑电特征数据是否符合要求。如此闭环循环调控，直到达到设定行为特征数据与脑电特征数据的实验要求，即可完成行为状态依赖和脑电数据状态依赖的双闭环超声刺激。
具体实施方式
[0013] 下面结合附图对本实用新型做进一步详述。
[0014] 如图1、图2所示，本实用新型是由两个侧壁板1与若干横撑16连接，组成一个带两个侧护板的架体。在架体中设置有前、后两个胶辊，这两个胶辊分为主动轮胶辊2和从动轮胶辊3。闭环的透明带4绕接在两个胶辊上，形成环圈式的动物跑道。图2中，在侧壁板1内侧下部设置有固定板7，在固定板7上固定有电机6，电机输出轴与主动轮胶辊2的辊轴通过皮带10相接。电机6通过皮带10带动主动轮胶辊2旋转，使透明带4运转。由此形成驱动动物跑道运转的电机驱动系统。
[0015] 在动物跑道上，环绕在两个胶辊上的透明带4分为上层带和下层带，在上层带上部的机架上设置有小鼠活动室19。小鼠活动室19是由固定在侧壁板1上的透明顶板以及插接固定在侧壁板1上的前、后两个端板5所组成；小鼠活动室19的底部为透明带4的上层带，由此构成了一种上下透明的小鼠活动室。在侧壁板1上设置有若干纵向插槽，小鼠活动室19的前、后两个端板5可通过插接在不同位置上的插槽中，形成大小不同的闭合空间，以适应不同大小的实验小鼠，并可相应调整小鼠跑步区域的大小。当然，小鼠活动室19更为本质的作用就是能够防止小鼠逃逸。
[0016] 在架体顶部设置有背景灯光板18，背景灯光板18位于小鼠活动室19的上部，以为小鼠活动室提供顶部照明。在动物跑道的上层带与下层带之间的架体上设置有水平放置的支撑板9，在支撑板9上设置有向外部反射小鼠足迹的反射镜8。
[0017] 图1中，在架体的两个侧壁板1上的相对从动轮胶辊3的位置处分别开有一个矩形窗口，在矩形窗口中卡接有胶辊移位板13，胶辊辊轴的端部通过轴承连接在胶辊移位板13上，在胶辊移位板13的侧向接有调整螺栓14，调整螺栓14横置，其一端从侧壁板1的侧沿伸出，在调整螺栓14的伸出端上螺纹连接有螺母。在侧壁板1的内面还固定有遮盖窗口的衬板，在该衬板上开有横向长圆孔。胶辊移位板13通过设置在侧壁板1上的调整螺栓14调整其在侧壁板的矩形窗口中的相对位置，以使绕接在前、后两个胶辊上的透明带4被张紧。
[0018] 图1中，在与反射镜8的镜面相对的一个侧壁板1上开有观察窗，在该侧壁板的外部接有拍摄箱17，在拍摄箱17的中部设置有置物平台11，在置物平台11上设置有凹槽导轨，摄像机12安装在凹槽导轨上，摄像机12的镜头通过观察窗与架体中的反射镜8相对，摄像机12可在凹槽导轨上进行前后位置的调节，以使镜头能够聚焦在反射镜8上，捕获被反射镜8反射的小鼠足底的运动轨迹。拍摄箱17是采用不透光材质制作而成，以防止拍摄过程中其他光线的干扰。
[0019] 脑电采集系统20可安装在拍摄箱17的顶部，在小鼠的脑部可安装脑电采集电极。脑电采集系统20通过脑电采集电极采集实验小鼠的脑电信号，并据此得到试验小鼠的脑电特征数据，由此判断小鼠的行为特征数据与脑电特征数据是否符合试验要求。
