空间脑科学动物实验平台

本发明涉及医疗器械，具体地，涉及一种空间脑科学动物实验平台。

背景技术：

1、大脑的重要功能是对行为进行调控，而行为也直接反应大脑的活动状态，通过对在轨飞行动物认知记忆行为、情绪、运动和睡眠行为进行检测的同时，同步检测生理信号，可以揭示在轨飞行动物各种行为发生发展的神经环路基础。

2、现有公开号为cn217012225u的中国专利，其公开了一种实验动物行为学测试实验笼，其包括；实验笼、试验台；所述实验笼设置有实验端与转运端；所述试验台与实验端连接；所述实验端设置调节挡板，且调节挡板上设置有伸出口；所述转运端设置有隔离门，并设置锁紧结构对隔离门进行锁紧。

3、但是，现有的脑科学动物实验平台无法应用至在轨飞行动物，无法满足在轨飞行失重环境、无人照看条件下的动物实验需求，因此，需要提供一种多任务多模式融合、体系完善、功能完整的空间脑科学实验动物平台。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种空间脑科学动物实验平台。

2、根据本发明提供的一种空间脑科学动物实验平台,包括：笼具、换气换水系统、控制系统、恐惧记忆系统、糖水偏好系统以及灯光摄影系统，所述换气换水系统和所述控制系统均安装在所述笼具上，且二者均与所述恐惧记忆系统、所述糖水偏好系统连接；所述笼具内部包括下方的生活区域和上方的实验区域，所述笼具中部设置有连通两个区域的转移机构，所述恐惧记忆系统和所述糖水偏好系统分别设置在所述实验区域内且位于所述转移机构的两侧；所述灯光摄影系统设置在所述实验区域的顶部，且与所述控制系统连接。

3、优选地，所述笼具包括防漏罩、整体笼架以及助爬杆，所述防漏罩包括透明板，所述助爬杆包括横向推板助爬杆、纵向推板助爬杆；多个所述横向推板助爬杆设置在所述生活区域内且能够左右移动，所述横向推板助爬杆的一端延伸至所述整体笼架的外侧；多个所述纵向推板助爬杆设置在所述实验区域内且能够上下移动，所述纵向推板助爬杆的端部延伸至所述整体笼架的外侧。

4、优选地，所述整体笼架上设置有通风流场接口和吸吮水管接口；所述吸吮水管接口包括防溢吮吸嘴、饮用水管接口以及第二防漏圈，所述第二防漏圈设置在所述饮用水管接口内部。

5、优选地，所述转移机构包括手持夹杆、带划口上升板以及多向爪夹，所述手持夹杆竖直设置且能够上下移动，所述手持夹杆的上端延伸至所述整体笼架的外侧，所述手持夹杆的下端与所述多向爪夹连接；所述带划口上升板包括上升板、换气换水系统接口、第一防漏圈以及板平加层，所述板平加层设置在所述所述带划口上升板的底部，所述第一防漏圈可拆卸安装在所述换气换水系统接口的内圈。

6、优选地，所述带划口上升板的两侧均设置有所述横向推板助爬杆，所述横向推板助爬杆靠近所述带划口上升板的一侧连接有夹板，两个所述夹板与所述多向爪夹配合抓夹实验体。

7、优选地，所述恐惧记忆系统包括进气混合暂存瓶、出气暂存瓶、声音喇叭、第一三色led灯、第一小动物头探入口、第一助攀把手、电击挡板以及绝缘挡板；所述绝缘挡板设置在所述实验区域的底部，所述电击挡板可拆卸安装在所述绝缘挡板上方，所述绝缘挡板上竖直设置有第一纵向隔板，所述声音喇叭、所述第一三色led灯、所述第一小动物头探入口以及所述第一助攀把手均安装在所述第一纵向隔板上，所述第一三色led灯为紫外线、蓝色和绿色三色led灯；所述第一纵向隔板顶部设置有第一顶部隔板，所述进气混合暂存瓶和所述出气暂存瓶均安装在所述第一顶部隔板上方。

8、优选地，所述糖水偏好系统包括进水混合暂存瓶、出水暂存瓶、第二三色led灯、第二小动物头探入口、第二助攀把手以及助攀架；所述助攀架设置在所述实验区域的底部，所述助攀架上设置有第二纵向隔板，所述第二三色led灯、所述第二小动物头探入口以及所述第二助攀把手均安装在所述第二纵向隔板上，所述第二三色led灯为紫外线、蓝色和绿色三色led灯；所述第二纵向隔板顶部设置有第二顶部隔板，所述进水混合暂存瓶和所述出水暂存瓶均安装在所述第二顶部隔板上方。

9、优选地，所述换气换水系统包括防溢仓、浓缩样品管、旋转进样仓、控制面板；所述浓缩样品管可拆卸设置于所述旋转进样仓的板孔内，所述防溢仓罩在所述旋转进样仓的外围；所述控制面板上设置有电源接口、第一水量表，所述控制面板的一侧设置有进气管接口、出气管接口，另一侧设置有进水管接口、出水管接口；所述旋转进样仓的左右一侧设置有进气口、出气口，另一侧设置有进水口、出水口。

10、优选地，所述灯光摄影系统包括电源驱动模块、防尘罩、电动滑道、摄像头以及底挂红灯，所述摄像头、所述底挂红灯与所述电动滑道滑动配合。

11、优选地，所述控制系统包括盒体控制面板、前侧控制面板以及后侧控制面板，所述盒体控制面板上设置有风冷散热接口，与航天器中散热系统连接；所述前侧控制面板上设置有信号传输接口、供电接口、吸吮水管接口、情景恐惧模块电源接口、糖水偏好模块电源接口以及开关按钮；所述信号传输接口包括usb接口、type-c接口、scsi接口、rs接口、短距离无线数据传输接口、hd-sdi接口、hdmi接口、长距离无线数据传输端口、储存卡接口以及千兆以太网接口，所述供电接口包括供电28v接口和供电100v接口；所述后侧控制面板设置有电流表、第二水量表、空气进样控制、饮用水进样控制、集成控制开关、激光开启提示灯以及电击开启提示灯；所述集成控制开关包括激光开关、无线控制开关、触摸屏手动控制集成开关、控气开关、控水开关。

12、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

13、1、本发明通过将笼具空间划分为不同的区域，采用空间分隔的结构，实现饲养和实验在同一笼具空间内进行，规避微重力环境下的笼间转移操作；通过恐惧记忆系统与糖水偏好系统内不同的构造，可以实现多种类型的实验设计，完成失重状态下的动物行为、认知监测等实验；通过换气换水系统提供spf环境的空气和安全防护措施，解决了航空活动中为动物提供氧气和水的问题，为脑科学动物实验提供基础性支撑；灯光摄影系统具有可全天拍摄而不影响动物正常休息、活动的特性，可以实时监测笼具中动物的行为；通过控制系统实现各模块的集成控制，并且与航天器中相应的主系统相连接，实现资源的合理利用；充分满足在轨飞行失重环境、无人照看条件下的动物实验需求，多任务、多模式融合，体系完善，功能完整。

14、2、本发明通过增设防漏罩及防漏圈解决微重力环境下排泄物等的外溢问题；通过进出水管的设置，解决了太空环境下不好进行实验数据收集的问题，提高实验可行性且收集用后实验液体避免外泄；避免造成太空站环境污染，使得实验更加安全高效，并且达到保护空间站环境的效果。

15、3、本发明通过合理布局设置，使得有限的体积内可进行的实验种类数目增加，有利于开展多样的空间实验。

技术特征：

1.一种空间脑科学动物实验平台，其特征在于，包括：笼具、换气换水系统(3)、控制系统(4)、恐惧记忆系统(6)、糖水偏好系统(7)以及灯光摄影系统(8)，所述换气换水系统(3)和所述控制系统(4)均安装在所述笼具上，且二者均与所述恐惧记忆系统(6)、所述糖水偏好系统(7)连接；

2.如权利要求1所述的空间脑科学动物实验平台，其特征在于，所述笼具包括防漏罩(1)、整体笼架(2)以及助爬杆，所述防漏罩(1)包括透明板，所述助爬杆包括横向推板助爬杆(11)、纵向推板助爬杆(12)；

3.如权利要求2所述的空间脑科学动物实验平台，其特征在于，所述整体笼架(2)上设置有通风流场接口(16)和吸吮水管接口(14)；

4.如权利要求2所述的空间脑科学动物实验平台，其特征在于，所述转移机构包括手持夹杆(5)、带划口上升板(9)以及多向爪夹(13)，所述手持夹杆(5)竖直设置且能够上下移动，所述手持夹杆(5)的上端延伸至所述整体笼架(2)的外侧，所述手持夹杆(5)的下端与所述多向爪夹(13)连接；

5.如权利要求4所述的空间脑科学动物实验平台，其特征在于，所述带划口上升板(9)的两侧均设置有所述横向推板助爬杆(11)，所述横向推板助爬杆(11)靠近所述带划口上升板(9)的一侧连接有夹板，两个所述夹板与所述多向爪夹(13)配合抓夹实验体。

6.如权利要求1所述的空间脑科学动物实验平台，其特征在于，所述恐惧记忆系统(6)包括进气混合暂存瓶(601)、出气暂存瓶(602)、声音喇叭(603)、第一三色led灯(604)、第一小动物头探入口(605)、第一助攀把手(606)、电击挡板(607)以及绝缘挡板(608)；

7.如权利要求1所述的空间脑科学动物实验平台，其特征在于，所述糖水偏好系统(7)包括进水混合暂存瓶(701)、出水暂存瓶(702)、第二三色led灯(703)、第二小动物头探入口(704)、第二助攀把手(705)以及助攀架(706)；

8.如权利要求1所述的空间脑科学动物实验平台，其特征在于，所述换气换水系统(3)包括防溢仓(301)、浓缩样品管(302)、旋转进样仓(303)、控制面板；

9.如权利要求1所述的空间脑科学动物实验平台，其特征在于，所述灯光摄影系统(8)包括电源驱动模块(801)、防尘罩(802)、电动滑道(803)、摄像头(804)以及底挂红灯(805)，所述摄像头(804)、所述底挂红灯(805)与所述电动滑道(803)滑动配合。

10.如权利要求1所述的空间脑科学动物实验平台，其特征在于，所述控制系统(4)包括盒体控制面板、前侧控制面板以及后侧控制面板，所述盒体控制面板上设置有风冷散热接口，与航天器中散热系统连接；

技术总结
本发明提供了一种空间脑科学动物实验平台，包括笼具、换气换水系统、控制系统、恐惧记忆系统、糖水偏好系统以及灯光摄影系统，换气换水系统和控制系统均安装在笼具上，且二者均与恐惧记忆系统、糖水偏好系统连接；笼具内部包括下方的生活区域和上方的实验区域，笼具中部设置有连通两个区域的转移机构，恐惧记忆系统和糖水偏好系统分别设置在实验区域内且位于转移机构的两侧；灯光摄影系统设置在实验区域的顶部，且与控制系统连接。本发明通过饲养和实验在同一笼具空间内进行，通过恐惧记忆系统与糖水偏好系统内实现多种类型的实验设计，通过换气换水系统提供基础性支撑，充分满足在轨飞行失重环境、无人照看条件下的动物实验需求。

技术研发人员：李卫东,李雨婷,闫怡晗,汪紫滢,俞吟,曾苏华
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16