一套评价灵长类实验动物记忆功能的自动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于动物视觉认知能力的评估领域，涉及短期视觉记忆评价自动化装置，特别涉及一套评价灵长类实验动物记忆功能的自动装置。
【背景技术】
[0002]视觉是动物感知外界环境的最主要渠道，对于揭示脑的工作机制具有重要意义，因此越来越多的研宄者关注动物视觉学习记忆功能的研宄，通过开发设计各种实验装置及实验方案，并把这些实验装置和实施方案用于筛选影响认知行为的药物以及探讨药物对认知行为的作用机理等研宄中。动物视觉学习认知实验系统的基本设计原理是利用动物觅食求生、逃避伤害等本性对动物进行行为训练，通过建立视觉刺激和动物行为之间的关系来研宄和训练动物的视觉学习记忆功能，并通过建立行为学指标对动物的视觉学习认知能力进行评估和筛选。现有的短期记忆测试方法WGTA (Wisconsin General Test Apparatus)所进行的认知任务测试，是一种实验者和动物直接交互而完成实验任务的交互模式，在这种交互模式下，虽然动物能适应实验任务，但实验者效应会给动物认知能力的评估造成一定的干扰。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一套评价灵长类实验动物记忆功能的自动装置，本装置利用计算机智能化特点，结合灵长类动物行为、生理特征和心理特点，改变互动式的认知检测，通过触摸显示屏和动物进行交互操作，实现自动化的认知记忆评估，避免了实验人员和动物的直接交互操作，对动物认知能力的评估更为客观，且可不受人为干扰地量化评估动物反应时间等数据，通过此装置可根据测试者做出的判断对大脑功能予以客观地评价，而现有的设备是不能做到，本发明的自动装置，特别适用于评价灵长类动物，尤其是老年非人灵长类实验动物和疾病模型非人灵长类实验动物的认知记忆，具有易于训练、奖赏食物获取便利、食物可控、操作界面简便、能真实反映动物认知能力的优势。
[0004]本发明装置主要由5部分构成:主控电脑、红外线感应自动奖励食物分配器、可移动调节触摸显示屏、水平展台、实验操作笼。主控电脑主要用于控制和运行YCB软件，该软件包含注意、记忆、执行功能等认知任务，为各认知任务测试提供了相应程序模块，用户可以根据自己的需要灵活选择实验刺激(视觉图片)与时间、实验要求等，根据动物反应给予奖励亦或者惩罚，奖励通常是食物伴随滴滴的欢悦声音，惩罚是取消食物奖励并施以爆炸的轰鸣声。触摸显示屏用于呈现实验内容并且接收动物反应，该触摸显示屏与主控电脑连接，显示内容与主控电脑相同并且接收、传递反应数据给主控电脑。红外线感应自动食物分配器与主控电脑连接，当动物通过触摸屏做出正确的行为，软件则启动红外线感应自动食物分配器给动物食物，给食盒通过红外线控制给食的数量，当红外线感受到有食物给出则停止给食，即一次只奖励一颗或一块食物。实验操作笼内含照明、通风、监控器装置，实验操作笼一侧面开窗，将触摸显示屏活动式固定或放置其上，触摸显示屏两侧前方各设有滑道，滑道中设有上下拉门；实验操作笼中设置隔层，以不锈钢管排置，上层供动物活动，下层为动物排放排泄物拉抽格。在触摸显示屏中后方开设有进食口，在其中下方开设有给食滑道，并在给食滑道前端设有给食台。监控电脑全程掌握实验动物的在封闭实验操作笼内的活动情况，防止因实验动物可能出现的暴力动作对实验设备的损坏，也可以通过录像核对测试结果。
[0005]本发明的具体技术方案为:
[0006]一套评价灵长类实验动物记忆功能的自动装置，该装置包括实验操作笼、触摸显示屏、水平展台、红外线感应自动奖励食物分配器和主控电脑，所述水平展台设置在所述实验操作笼的侧面并与侧面垂直连接，所述触摸显示屏设置在所述实验操作笼的侧面并位于水平展台的上方，所述红外线感应自动奖励食物分配器设置在所述水平展台上；所述触摸显示屏、红外线感应自动奖励食物分配器均与主控电脑连接。
[0007]以上所述评价灵长类实验动物记忆功能的自动装置，所述水平展台的正中位置设有进食口，所述红外线感应自动奖励食物分配器的食物下落管道插入进食口中；在水平展台下方设有给食滑道，所述给食滑道一端开口与进食口对应，另一端开口于实验操作笼内部，且位于触摸屏窗口的正中下方，并在该开口处设有给食台。
[0008]以上所述评价灵长类实验动物记忆功能的自动装置，所述实验操作笼侧面设有触摸显示屏窗口，在触摸屏示屏窗口两侧各设有竖直分布的拉门滑道，在拉门滑道中设有相应的能上下推拉的拉门，所述拉门一侧开有固定孔，实验操作笼顶部设有插销对其进行固定，紧贴所述拉门滑道7的前方还设有触摸屏固定槽，触摸屏固定槽后方设有分布在触摸屏固定槽四角的旋转固定键，所述触摸显示屏窗口下方设有水平展台，所述水平展台与实验操作笼侧面的面板结合；所述触摸显示屏插入触摸屏固定槽中，并由水平展台支撑以及旋转固定键固定。
[0009]以上所述评价灵长类实验动物记忆功能的自动装置，所述操作笼内部设有由不锈钢管水平排列的用于支撑动物运动的隔层，所述隔层的水平位置分布在操作笼的底面与给食台之间，所述隔层下方还设有用于收集动物排泄物的拉抽格，所述操作笼I侧面设有旋转门，所述操作笼底部四角还设有万向轮；所述实验操作笼顶部设有两个照明灯插口、一个监控器插口以及一个通风口。
[0010]以上所述评价灵长类实验动物记忆功能的自动装置，所述自动装置还包括监控器和监控电脑，所述监控器安装在监控器插口上，所述监控电脑与监控器连接。
[0011]以上所述评价灵长类实验动物记忆功能的自动装置，所述主控电脑包括:用于选择实验动物所要进行的训练模式或测定模式并传送给所述主控电脑的模式选择装置；用于设置训练或测定参数并传送给所述主控电脑的参数设置装置；用于触摸显示屏上给实验动物显示食物图形的界面装置；用于接受实验动物发送的动作状态并传送给主控电脑的发送数据装置；用于对实验动物的动作状态进行判断的状态判断装置；用于给红外线感应自动奖励食物分配器发送给食物命令的发送数据装置；用于给实验动物发送设定声音的音频输出装置；用于记录实验过程的文件记录装置。
[0012]以上所述自动装置的YCB软件设计图形简洁易识别，操作界面简便，食物获取便利、可控，易于训练、奖赏食物。软件的主要操作流程为:运行YCB软件，通过下拉菜单选择所要测试的项目；输入测试动物的ID号，输入测试员英文名；设置文件保存路径，设置加载图片文件夹路径；以及操作正确、操作错误的音频加载路径；输入需要进行测试的次数；设定实验动物在前一次测试中操作错误后至下一次测试开始的延迟时间；设定在进行测试时限定实验动物在多长时间内做出反应操作，即超出该时间未作出任何触摸操作被视为错误；设定实验动物在测试中，前一次测试操作正确后至下一次测试开始时的延迟时间；设定一个或多个图形目标显示结束后至目标图形连同干扰图形一同显示出现时的延迟时间；设定实验动物做出何种操作后才给予食物奖励。以上主要操作设定完成后，可选择保存文件名及路径的保存操作，保存操作会对以上所有的选项进行保存，下次启动时只需要进行该文件的导入操作即可重现之前的所有设定；确认各选项无误后点击start按钮即可开始测定所要进行测试的项目。
[0013]未驯化的灵长类实验动物的驯化分为触摸驯化以及认知记忆驯化两个阶段。触摸训练旨在使灵长类实验动物懂得触摸操作，使其最终产生触摸图形即可获取食物，该驯化阶段主要为认知记忆驯化打下基础，在一定次数的连续训练中，实验动物的正确率达到95%以上，则驯化成功。一般情况下只有先经过触摸驯化成功，才能进入认知记忆驯化阶段，在该阶段旨在驯化实验动物了解测试原理、测定目的，即相对实验动物而言明白如何操作选择性触摸才能获取奖励食物，而怎样的操作触摸无法获取奖励食物，一旦实验动物在该类项目的一定次数的测试中，正确率达到85%以上，则认为驯化成功。经认知记忆驯化成功的灵长类实验动物，再对灵长类实验动物进行疾病造模或在药物影响下采用同一种认知记忆测定项目检测其对实验动物的认知功能影响情况而进行评价。在认知记忆测定功能下，只有对该步骤下的正确图形进行触碰才算正确，触碰到非正确图形或在设定的时间内不触碰到正确图形都算错误。
[0014]一种采用以上所述自动装置的灵长类实验动物触摸操作驯化方法，包括以下步骤：
[0015]I.将食物装入红外线感应自动奖励食物分配器内；
[0016]2.将