一种利用小型导电滑环传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的装置

本技术属于实验装置，涉及一种传输小鼠脑电/肌电信号的装置，具体涉及一种可长时程连续传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的360度旋转装置，该装置小巧轻便、信号传输稳定、制作简单、成本低廉。有助于有关睡眠-觉醒调控机制、失眠的发病机制及干预策略、镇静催眠药临床前药效评价等实验研究。

背景技术：

1、研究实践证实睡眠对于人身体健康十分重要，开展睡眠基础研究、阐明睡眠-觉醒调控机制，研发生理性睡眠调节物质具有重要意义。本技术领域中长时程连续记录自由活动小动物的脑电/肌电是开展睡眠研究的关键实验手段。目前国内睡眠研究实验室所用的小动物睡眠记录设备，主要购自日本的睡眠生物解析系统，其中在脑电/肌电记录过程中，防止小动物自由活动时电极线发生扭转的生物电信号传输组件价格昂贵，且发生故障后不易排查和修理。继而影响有关实验的进程乃至试验结果的准确性。

2、基于现有技术的现状，本实用新型的设计人拟提供一种传输小鼠脑电/肌电信号的装置，尤其是一种可长时程连续传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的360度旋转装置，该装置将既能稳定传输生物电信号，又不限制小鼠自由活动的实验需求，且能节约科研经费，进一步可为基础睡眠研究中实现长时程连续记录可靠的脑电/肌电数据提供易行的方法。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于基于现有技术的现状，提供一种传输小鼠脑电/肌电信号的装置，尤其是一种可长时程连续传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的360度旋转装置，该装置将既能稳定传输生物电信号，又不限制小鼠自由活动的实验需求，且能节约科研经费，进一步可为基础睡眠研究中实现长时程连续记录可靠的脑电/肌电数据提供易行的方法。

2、本实用新型利用360度可任意方向顺滑旋转的小型导电滑环，提供了一种防止小鼠自由活动状态下脑电/肌电电极导线发生扭转而影响小鼠活动及影响生物电稳定传输的装置。该装置能避免脑电/肌电信号采集过程中影响小鼠的行为活动，保证生物电的稳定传输及实验结果的可靠性，满足既能稳定传输生物电信号，又不限制小鼠自由活动的实验需求，为基础睡眠研究中实现长时程连续记录可靠的脑电/肌电数据提供易行的方法。

3、更具体的，本实用新型的利用小型导电滑环传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的装置，由小型导电滑环1，滑环定子端导线防护盖2，滑环转子端导线固定卡箍3，双排排针4，排针母座5及亚克力搁板6组成。所述小型导电滑环1通过法兰固定于亚克力搁板6，通过转子端导线与小鼠脑电/肌电电极线连接；通过定子端导线与信号前置放大器连接。

4、本实用新型中，所述小型导电滑环定子端的导线与双排排针焊接，是脑电/肌电信号传出端(与信号前置放大器连接)；滑环转子端的导线与排针母座焊接，是脑电/肌电信号传入端(与小鼠脑电/肌电电极导线连接)；滑环的主体借助法兰固定于亚克力搁板。

5、本实用新型装置脑电/肌电分别对应的信号传入和传出导线线路透明直观，信号传导出现问题时便于实验人员故障检测和维修。

6、本实用新型中，所述的小型导电滑环1是本装置的核心部件，其转子可360度任意方向顺滑旋转。含四路导线，其中两路用作为脑电传输导线，两路用作为肌电传输导线。其转子端导线是脑电/肌电信号输入端，脑电/肌电导线根据小鼠脑电/肌电电极线分别一一对应焊接于排针母座4；其定子端导线是脑电/肌电信号的输出端，根据前置放大器输入端排针母头的脑电和肌电信号输入顺序，分别将脑电和肌电导线一一对应焊接于双排排针5。

7、本实用新型中，所述的滑环定子端导线防护盖2为小型塑料方盒，起到保护滑环定子和定子端导线及装置外观整洁的作用，其一侧底端开有小槽供导线穿经。

8、本实用新型中，所述的滑环转子端导线固定卡箍3，其一端有圆孔，经此圆孔套嵌固定于滑环转子，其另一端为卡槽，用以固定滑环转子端导线及排针母座4。小鼠脑电/肌电电极线与排针母座4对接后，通过固定卡箍带动滑环转子的旋转。

9、本实用新型中，所述的排针母座4为2*4p(2.54mm)母座，其左侧4针分别与滑环转子端四路导线焊接(焊接顺序见图4所示)。其通过透明绝缘胶隔离各焊接导线并固定于固定卡箍3。固定卡箍3及其固定的导线用热缩绝缘套管进行封塑保护。

10、本实用新型中，所述的双排排针5为2*5p(2.54mm)排针，与滑环定子端导线一一对应焊接后(焊接顺序见图5所示)，用透明绝缘胶封固与绝缘隔离各焊接点，避免各导线间信号短路及便于双排排针与信号前置放大器输入端口的插拔。

11、本实用新型中，所述的亚克力搁板6在中央处按滑环的定子的直径开孔，滑环定子穿经该中央孔并通过滑环法兰悬挂固定于亚克力搁板6，该搁板以滑环转子端一面朝下搁架于小鼠记录笼的上方。

12、本实用新型提供了一种用于长时程连续传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的360度旋转装置，其中，通过小型导电滑环及排针排母等，将脑电/肌电信号经由连接小鼠头部的电极线中转传输至前置信号放大器，小型导电滑环的转子端与连接小鼠头部的电极线连接，因极小的扭力就可带动小型导电滑环的转子旋转，故小鼠自由活动时电极线能轻松带动转子转动，从而避免了电极线发生扭转而损坏电极线及限制小鼠的活动，确保实验数据的可靠性。长时程连续记录脑电/肌电是睡眠研究中关键的实验手段，所述装置小巧轻便，信号传输稳定，制作简单，成本低廉，且线路透明便于检测维修，能为基础睡眠研究提供显著的实用价值。

13、本实用新型的优点在于：

14、小巧轻便(装置的主体部件小型导电滑环，其定子直径仅有12.5mm，转子更细小仅有5mm)、转子旋转极顺滑几乎无阻力、线路连接透明、信号传输稳定、制作简单，且成本低廉，在基础睡眠研究中具有很高的实用价值。经对比实验证实，利用本装置传输记录到的脑电/肌电与国外价格昂贵的相同功能的组件相比毫无差异(见图7所示)，低成本解决了长时间采集记录自由活动小鼠脑电/肌电等生物电信号过程中记录线扭转的问题，为基础睡眠研究中实现长时程连续记录获得可靠的脑电/肌电数据提供了可行的方法。

15、此外，本实用新型中的主要部件小型导电滑环，可换成过孔小型导电滑环，光纤或给药导管可经过小型导电滑环的中央孔到达小鼠脑部，实现在进行光遗传或脑内核团给药等实验操作时同步记录小鼠脑电/肌电。

16、为了便于理解，以下将通过具体的附图和实施例对本实用新型进行详细描述。需要指出的是，具体实例和附图仅为了说明，本领域的研究人员可以根据本文说明，在本实用新型范围内对本实用新型做出各种修正和改变，这些修正和改变也纳入本实用新型的范围内。

技术特征：

1.一种利用小型导电滑环传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的装置，其特征在于，由小型导电滑环(1)、滑环定子端导线防护盒(2)、滑环转子端导线固定卡箍(3)、排针母座(4)、双排排针(5)及亚克力搁板(6)组成；所述小型导电滑环(1)的定子端的导线与双排排针(5)焊接，是脑电/肌电信号传出端，与信号前置放大器连接；所述小型导电滑环(1)的转子端的导线与排针母座(4)焊接，是脑电/肌电信号传入端，与小鼠脑电/肌电电极导线连接，所述小型导电滑环(1)的主体借助法兰固定于亚克力搁板(6)。

2.根据权利要求1所述的利用小型导电滑环传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的装置，其特征在于，所述的小型导电滑环(1)为360度顺滑旋转滑环，含四路导线，其中两路用作为脑电传输导线，两路用作为肌电传输导线，其转子端导线是脑电/肌电信号输入端，定子端导线是脑电/肌电信号输出端。

3.根据权利要求2所述的利用小型导电滑环传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的装置，其特征在于，所述的小型导电滑环(1)的转子端四根导线焊接于排针母座(4)，用以对接实验小鼠脑电/肌电电极导线的排针插针。

4.根据权利要求3所述的利用小型导电滑环传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的装置，其特征在于，所述的与小型导电滑环(1)的转子端四根导线焊接的排针母座(4)，利用透明绝缘胶将其固定于固定卡箍(3)的一端。

5.根据权利要求4所述的利用小型导电滑环传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的装置，其特征在于，所述的固定与转子端四根导线焊接的排针母座(4)的固定卡箍(3)，通过其另一端的圆孔套嵌并固定于小型导电滑环(1)的转子，连于实验小鼠头部脑电/肌电电极的电极线排针与排针母座(4)对接后，通过固定卡箍(3)带动滑环转子360度任意旋转，避免小型导电滑环(1)转子端的信号传输导线因小鼠自由运动时电极线的拉扯而损坏。

6.根据权利要求2所述的利用小型导电滑环传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的装置，其特征在于，所述的小型导电滑环(1)的定子端四根导线，根据前置放大器输入端排针母座的脑电和肌电信号输入顺序，分别将脑电和肌电导线一一对应焊接于双排排针(5)。

7.根据权利要求1所述的利用小型导电滑环传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的装置，其特征在于，所述的小型导电滑环(1)定子端导线的防护盒(2)，用以防护滑环定子端和收纳一定长度的定子端导线，当双排排针(5)焊接处导线断裂或脱落致信号传输不稳定或中断时，便于重新焊接双排排针(5)。

8.根据权利要求1所述的利用小型导电滑环传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的装置，其特征在于，所述的亚克力搁板(6)，根据小型导电滑环(1)定子的直径及滑环法兰上3个孔的位置，在亚克力搁板(6)中间处对应开孔，滑环的定子穿经搁板并通过法兰上3个小孔用螺丝将滑环固定于亚克力搁板(6)。

9.根据权利要求1所述的利用小型导电滑环传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的装置，其特征在于，所述的亚克力搁板(6)作为小型导电滑环(1)的悬挂固定支架，以滑环转子端一面朝下，搁架于小鼠圆形透明记录笼的上方，记录笼内小鼠的脑电/肌电电极线通过与滑环转子端导线焊接的排针母座(4)对接，在小鼠活动时顺滑带动滑环转子旋转，利于小鼠的自由活动和脑电/肌电信号的长久记录。

技术总结
本技术属于实验装置技术领域，涉及一种利用小型导电滑环传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的装置，具体涉及一种可长时程连续传输自由活动小鼠脑电/肌电信号的360度旋转装置，由小型导电滑环、滑环定子端导线防护盖、滑环转子端导线固定卡箍、双排排针及排针母座、亚克力搁板组成。所述小型导电滑环定子端的导线与双排排针焊接，是脑电/肌电信号传出端；滑环转子端的导线与排针母座焊接，是脑电/肌电信号传入端；滑环的主体固定于亚克力搁板。本装置小巧轻便、信号传输稳定、制作简单、成本低廉，其信号传入和传出导线透明直观，方便信号传导故障的排查和维修，有助于睡眠‑觉醒调控、失眠的发病机制及干预策略、镇静催眠药临床前药效评价等实验研究。

技术研发人员：邱梅红,衷志刚,淘癸金,黄志力
受保护的技术使用者：复旦大学
技术研发日：20221208
技术公布日：2024/1/12