一种适用于啮齿类动物的睡眠剥夺装置

1.本实用新型属于医学实验技术领域，尤其是涉及一种适用于啮齿类动物的睡眠剥夺装置。


背景技术：

2.人的一生有1/3时间处于睡眠中，睡眠是机体维持正常生理生命活动的先觉条件，因此正常稳定的睡眠对人体的健康状况以及生命质量具有至关重要的作用。据中国睡眠研究会2016年报道，我国各类睡眠障碍者约占人群的38.2％，超过3亿人群，远远高于世界27％的比例。睡眠障碍除了会引起注意力、学习记忆能力等脑功能下降外，还会引起心脑血管、炎症反应、代谢性等疾病以及情绪障碍等精神系统疾病和神经退行性疾病的发生。研究探索睡眠相关科学问题不仅对于生命科学领域的研究，而且对于社会稳定、经济发展以及社会福利具有重要意义。
3.研究者把睡眠量的不正常，以及在睡眠中出现的异常行为即睡眠和觉醒正常节律性交替紊乱，称之为睡眠障碍。在动物水平，通常对啮齿类动物如小鼠采用急性与慢性睡眠剥夺，以及持续性与碎片性的睡眠剥夺来模拟人的睡眠障碍状况。而目前对于啮齿类动物，通常采用水平台、药物刺激、强迫运动等方式进行单一类别的睡眠剥夺，无法实现持续性睡眠剥夺以及碎片化睡眠剥夺模式的兼容。
4.睡眠觉醒的发生受到昼夜节律的影响，而昼夜节律直接受到光照条件的控制，现有的睡眠剥夺装置未曾考虑实验过程中，尤其是长期实验过程中的光照变化而引起机体昼夜节律的改变，严重影响实验结论。
5.此外，水平台睡眠剥夺容易产生应激、溺亡等问题，清洗困难；药物刺激通常采用神经兴奋类药物而导致其他多种不可控的因素发生，影响实验的准确性；强迫运动法采用传统的“跑步机”模式，造成动物疲劳。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种适用于啮齿类动物的睡眠剥夺装置，解决了现有用于啮齿类动物的睡眠剥夺装置只能进行单一类别的睡眠剥夺，无法实现持续性睡眠剥夺以及碎片化睡眠剥夺模式的兼容的技术问题；
7.进一步的解决了现有的睡眠剥夺装置未曾考虑实验过程中，尤其是长期实验过程中的光照变化而引起机体昼夜节律的改变，严重影响实验结论的技术问题。
8.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
9.一种适用于啮齿类动物的睡眠剥夺装置，包括睡眠剥夺转动机构、睡眠剥夺杆及可提供饲养动物的食物和水的箱体结构；
10.所述睡眠剥夺转动机构的输出端与所述睡眠剥夺杆连接，所述睡眠剥夺杆设置在所述箱体结构内，所述箱体结构的箱体为透明箱体。
11.进一步的，所述睡眠剥夺转动机构包括旋转电机、速度控制器、时间控制器及转
杆，所述转杆一端与所述旋转电机的输出端连接，所述转杆另一端与所述睡眠剥夺杆连接，所述速度控制器与所述旋转电机电连接，所述时间控制器与所述速度控制器电连接。
12.进一步的，所述箱体结构包括箱体、防水底盘及盖板，所述箱体上下端部均设有开口，所述盖板覆盖所述箱体的上端开口，所述防水底盘覆盖所述箱体的下端开口，所述防水底盘与所述箱体可拆卸连接，所述转杆贯穿所述防水底盘，所述盖板为透明盖板，所述箱体上设有食物槽及水瓶槽。
13.进一步的，所述盖板下端面设有摄像头及两个时控光源。
14.进一步的，所述睡眠剥夺转动机构还包括壳体，所述旋转电机、速度控制器及时间控制器均安装在所述壳体上。
15.进一步的，所述睡眠剥夺杆与所述防水底盘的上端面平行，所述睡眠剥夺转动机构的输出端与所述睡眠剥夺杆中部连接。
16.进一步的，所述防水底盘上设有能够与所述箱体下端开口配合的环形凹槽。
17.进一步的，所述环形凹槽内设有至少两个橡胶圈，两个所述橡胶圈均与所述环形凹槽固接。
18.进一步的，所述环形凹槽通过多个螺钉与所述箱体连接，每一所述螺钉均穿过所述环形凹槽上预留的通孔。
19.进一步的，所述箱体为亚力克套筒，所述盖板为亚力克板。
20.相对于现有技术，本实用新型所述的一种适用于啮齿类动物的睡眠剥夺装置具有以下优势：
21.本实用新型所述的一种适用于啮齿类动物的睡眠剥夺装置，通过摄像头及两个时控光源从而保证实验过程中光照条件不会干扰动物正常生物节律，并且持续监测动物活动情况。箱体结构易于拆卸、清洗、维护，以及动物垫料更换；睡眠剥夺杆的转动速度与时间可调，能实现不同类型如急性与慢性睡眠剥夺，以及持续性与碎片性的睡眠剥夺，并且可同时进行多只动物造模，成本低廉；睡眠剥夺杆模式较为温和，有效减少睡眠剥夺中动物损伤；时控光源可保持睡眠剥夺过程中的光照条件稳定，减轻光照变化对动物生物节律影响；带有摄像头可及时观察识别实验状态，更具应用价值。
附图说明
22.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
23.图1为本实用新型实施例所述的一种适用于啮齿类动物的睡眠剥夺装置结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例所述的一种适用于啮齿类动物的睡眠剥夺装置中的时控光源、摄像头及盖板组合结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例所述的一种适用于啮齿类动物的睡眠剥夺装置正视图；
26.图4为本实用新型实施例所述的一种适用于啮齿类动物的睡眠剥夺装置中的睡眠剥夺杆及防水底盘组合结构示意图；
27.图5为本实用新型实施例所述的一种适用于啮齿类动物的睡眠剥夺装置中的环形
凹槽结构示意图；
28.图6为本实用新型实施例所述的一种适用于啮齿类动物的睡眠剥夺装置中的睡眠剥夺转动机构与睡眠剥夺杆组合结构示意图。
29.附图标记说明：
30.2、睡眠剥夺杆；3、旋转电机；4、速度控制器；5、时间控制器；6、壳体；7、防水底盘；8、环形凹槽；9、箱体；10、食物槽；11、水瓶槽； 12、盖板；13、时控光源；14、摄像头。
具体实施方式
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
32.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。
33.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。
34.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
35.一种适用于啮齿类动物的睡眠剥夺装置，如图1所示，包括睡眠剥夺转动机构、睡眠剥夺杆2及可提供饲养动物的食物和水的箱体结构；
36.睡眠剥夺转动机构的输出端与睡眠剥夺杆2连接，睡眠剥夺杆2设置在箱体结构内，箱体结构的箱体9为透明箱体。
37.睡眠剥夺转动机构包括旋转电机3、速度控制器4、时间控制器5及转杆，转杆一端与旋转电机3的输出端连接，转杆另一端与睡眠剥夺杆2连接，速度控制器4与旋转电机3电连接，时间控制器5与速度控制器4电连接，本实施例中，速度控制器4为现有的速度控制器，时间控制器5为现有的时间控制器，睡眠剥夺转动机构还包括壳体6，旋转电机3、速度控制器4及时间控制器5均镶嵌在壳体6上，速度控制器4可调范围从5
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30prm，分 10档速度范围，时间控制器5可调范围从0.1秒
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99小时,循环模式，带有数显操作屏，进而能够实现便于执行特定时长的持续性睡眠剥夺与碎片化的睡眠剥夺，实现多种类型的睡眠剥夺，本实施例中，旋转电机3的型号为 3ik15rgn
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c，速度控制器4的型号为ss
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22，时间控制器5的型号为kg316t。在实验过程中，通过调节时间控制器5与速度控制器4驱动睡眠剥夺杆2持续性(连续转动20小时每天)或者间断性(转动1秒，停5秒)匀速转动，当实验动物如小鼠处于睡眠状态时，转动的睡眠剥夺杆2会迫使小鼠清醒，并运动跨过睡眠剥夺杆，从而实现持续长时间
睡眠剥夺或间断性碎片化睡眠剥夺。
38.箱体结构包括箱体9、防水底盘7及盖板12，箱体9上下端部均设有开口，盖板12覆盖箱体9的上端开口，防水底盘7覆盖箱体9的下端开口，防水底盘7与箱体9可拆卸连接，转杆贯穿防水底盘7，盖板12为透明盖板 12，箱体9上设有食物槽10及水瓶槽11，食物槽10及水瓶槽11左右对称设置在箱体9上，本实施例中，箱体9为亚力克套筒，盖板12为亚力克板，箱体9直径为30cm，高度为30cm；如图4所示，睡眠剥夺杆2与防水底盘 7的上端面平行，转杆与睡眠剥夺杆2中部连接，转杆中心线与睡眠剥夺杆 2中心线垂直，防水底盘7下端面设有壳体定位凹槽，壳体定位凹槽与壳体 6配合，进而可使睡眠剥夺转动装置整体稳定支撑在试验台上，防水底盘7 与壳体6材质为非透明亚克力，防水底盘7直径为32cm，面积空间可足够8 只小鼠同时实验，在实验过程中，实验动物如小鼠可置于防水底盘7上，将壳体6镶嵌固定在防水底盘7，从而形成一个封闭式空间，防止小鼠逃逸，同时壳体6上的食物槽10与水瓶槽11提供食物和水，可长时间饲养动物。结合上文所述睡眠剥夺方式，从而进行多类型的啮齿类动物睡眠剥夺。
39.如图3所示，盖板12下端面设有摄像头14及两个时控光源13，两个时控光源13左右对称设置在盖板12上，摄像头14位于两个时控光源之间，本实施例中，摄像头14为红外摄像头，红外摄像头具有夜视效果，可以实时监控观察动物的活动情况，有效避免目视方式观察的缺陷；时控光源13 强度为200
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300lux，其材质为灯带，时控光源13可保持睡眠剥夺过程中的光照条件稳定，避免长期光照变化对动物生物节律影响；摄像头14能监控采集动物的运动状况，有效避免目视方式观察的缺陷，因此本实用新型可以更好的模拟人类睡眠剥夺模式，更具应用价值，进而解决了现有的睡眠剥夺装置未曾考虑实验过程中，尤其是长期实验过程中的光照变化而引起机体昼夜节律的改变，严重影响实验结论的技术问题。
40.如图5所示，防水底盘7上设有能够与箱体9下端开口配合的环形凹槽 8，环形凹槽8内设有两个橡胶圈，两个橡胶圈均与环形凹槽8胶粘连接，环形凹槽8通过多个螺钉与箱体9连接，每一螺钉均穿过环形凹槽8上预留的通孔。
41.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。