SU1357010A1 - Apparatus for investigating activity of animals - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к медицине и предназначено дл  количественной регистрации нервно-мьшечной реакции животных на звуковые раздражители. :Цель изобретени  - сокращение длительности и повышение достоверности исследований. Устройство содержит беговую дорожку 2, выполненную в виде цилиндра, приводимого электроприводом 3. Электропривод 3 имеет блок управлени , включающий фотоприемники и электронные секундомеры каждой секции беговой дорожки. Фотоприемники и электронные секундомеры срабатывают от источника света 6 при падении животных 4 в  щики-приемники 7 каждой секции беговой дорожки 2. Автоматизаци  ис- следований достигаетс  созданием программированного звукового раздражени  животных с помощью источника звука 8 и управлени  движением беговой дорожки блоком, включающим ген ератор тактовых импульсов, счетчик, блок пам ти , цифроаналоговый преобразователь и усилитель. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л Ю оо ел The invention relates to medicine and is intended for the quantitative registration of the neuromuscular response of animals to sound stimuli. : The purpose of the invention is to reduce the duration and increase the reliability of research. The device contains a treadmill 2, made in the form of a cylinder, driven by the electric drive 3. The electric drive 3 has a control unit including photo detectors and electronic stopwatches for each section of the treadmill. Photo detectors and electronic stopwatches are triggered by light source 6 when animals fall 4 into receivers 7 of each section of treadmill 2. Automation of the research is achieved by creating programmed sound stimulation of animals using sound source 8 and controlling the movement of the treadmill with a block including a clock generator pulses, counter, memory block, digital-to-analog converter and amplifier. 1 hp f-ly, 4 ill. (L Yu oo ate

Description

Изобретение относитс  к медицине и может быть использовано дл  количественной регистрации нервно-мышечной реакции лабораторных животных на звуковые раздражители.This invention relates to medicine and can be used to quantitatively record the neuromuscular response of laboratory animals to sound stimuli.

Целью изобретени   вл етс  сокращение длительности, повышение достоверности исследований и расширение функциональных возможностей.The aim of the invention is to reduce the duration, increase the reliability of research and enhance the functionality.

На фиг,1 показано устройство, об- 1ЦИЙ вид; на фиг.2 - функциональна  .схема электропривода устройства;на фиг.З - функциональна  схема блока.FIG. 1 shows the device, the OBJECTION view; 2 is a functional circuit diagram of the electric drive of the device; FIG. 3 is a functional block diagram.

Блок 11 управлени  движением дорожки содержит генератор 18 тактовых импульсов (ГТИ), счетчик 19, блок 20 пам ти, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 2, усилитель 22 мощности.The track motion control unit 11 comprises a clock pulse generator (GTI) 18, a counter 19, a memory block 20, a digital-to-analog converter (DAC) 2, a power amplifier 22.

10ten

ГТИ 18 вырабатывает конечную последовательность импульсов, следующих друг за другом с определенным интервалом. Программирование режима движением дорожки осуществл етс  путем записи в блок 20 пам ти соответствующих кодов по заданному адресу.GTI 18 produces a finite sequence of pulses, following each other at a certain interval. The programming of the mode by the movement of the track is carried out by writing the corresponding codes to the memory block 20 at the specified address.

Многосекционна  клетка (фиг.4) управлени  движением беговой дорожки; -jg включает в себ  несколько, индивидуальна фиг.А - конструкци  многосекцион- ных клеток (секций), которые вставл ной клетки.The multisection cage (Fig. 4) controls the movement of the treadmill; -jg includes several, individual FIG. A — the construction of multisection cells (sections) that are an inserted cell.

Устройство дл  исследовани  активности животных содержит опорную стаНину 1, беговую дорожку 2, выполнен- 2о ную в виде цилиндра, электропривод 3 дорожки на которую помещаютс  исследуемые животные 4. Дорожка 2 разделена на секции (3 секции на фиг.) боковыми стенками 5. Дл  автоматизации процесса исследований активности жи- вотных устройство снабжено источником 6 света, с помощью которого фиксируетс  попадание животных 4 в  гцик- приемник 7 с м гким дном, и источником 8 звука. Использование звуковых раздражителей воздействует на нервную систему животных и измен ет их активность. Варьиру  характер звуковых раздражителей, можно изучать мы- щечную активность животных, использу  широкий спектр звуковых воздействий , моделирующих определенные по25The device for studying the activity of animals contains a support plane 1, a treadmill 2, made in the form of a cylinder, an electric drive 3 tracks on which the test animals 4 are placed. The track 2 is divided into sections (3 sections in FIG.) By side walls 5. For automation The process of investigating the activity of animals is equipped with a light source 6, which is used to detect the ingress of animals 4 into the gycap receiver 7 with a soft bottom, and sound source 8. The use of sound stimuli affects the nervous system of animals and changes their activity. By varying the nature of the sound stimuli, it is possible to study the muscular activity of animals using a wide range of sound effects that simulate certain conditions.

30thirty

-с-with

веденческие ситуации.Vedic situations.

На задней стенке  щиков-приемников 7 установлены (число их равно числу секций дорожки 2) блоки 9 регистрации попадани  животных в  щики приемники путем изменени  прохождет- ни  светового потока от источника 6 света, дл  чего передн   стенка 10  щика-приемника выполнена прозрачнойOn the back wall of the receiver-receivers 7 are installed (their number is equal to the number of sections of the track 2) blocks 9 for registering the ingress of animals into the receivers by changing the light flux from the light source 6, for which the front wall 10 of the receiver-box is made transparent

Электропривод 3 содержит блок 11 управлени  движением дорожки, элект- р|одвигатель 12, механически св зан- ньй через редуктор 13 с регистратором 14 числа оборотов и цилиндром дорожки . 2. Блоки 9 включают фотоприемники 15 и электронные секундомеры 16 Электропривод содержит также схему И 17, входами которой  вл ютс  выходы фотоприемников 15, а выход соединен с блоком 11.The electric drive 3 comprises a track motion control unit 11, an electric | an engine 12, mechanically connected via a gearbox 13 with a speed recorder 14 and a track cylinder. 2. Blocks 9 include photo detectors 15 and electronic stopwatches 16 The electric drive also contains circuit 17, whose inputs are the outputs of photo detectors 15, and the output is connected to block 11.

Блок 11 управлени  движением дорожки содержит генератор 18 тактовых импульсов (ГТИ), счетчик 19, блок 20 пам ти, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 2, усилитель 22 мощности.The track motion control unit 11 comprises a clock pulse generator (GTI) 18, a counter 19, a memory block 20, a digital-to-analog converter (DAC) 2, a power amplifier 22.

ютс  в направл ющие уголки 23 и 24, соединенные между собой трубками 25 и 26 (на фиг.4 показана одна секци  27),into the guide angles 23 and 24, interconnected by tubes 25 and 26 (in Fig. 4 one section 27 is shown),

Индивидуальна  секци  (клетка) 27 вьтолнена в виде открытого сверху  щика из .прозрачного материала (оргстекла ) дл  загрузки и правильной ориентации испытуемых животных. Сек- ци  снабжена выдвижным дном 28, которое  вл етс  полом клетки. Кроме того , кажда  бокова  стенка в нижнейThe individual section (cage) 27 is made in the form of an open-top crate made of transparent material (Plexiglas) for loading and correct orientation of the test animals. The section is provided with a retractable bottom 28, which is the hollow of the cell. In addition, each side wall at the bottom

части секции имеет вырез в форме полуокружности , диаметр которой равенpart of the section has a cutout in the shape of a semicircle, whose diameter is equal to

диаметру цилиндра беговой дорожки.the diameter of the cylinder treadmill.

Устройство дл  исследовани  активности животных работает следующим образом .The device for studying the activity of animals works as follows.

Перед началом испытаний животныхBefore the beginning of the test animals

помещают в индивидуальные клетки.placed in individual cells.

Несколько клеток объедин ют дл  получени  многосекционной клетки (рис.4). Затем экспериментатор устанавливает многосекционную клетку на вал 2 беговой дорожки таким образом, чтобы ограничители-разделители находились в зазоре между отдельными секци ми многосекционной клетки. Животные в каждой индивидуальной клетке должныSeveral cells are combined to produce a multi-compartment cell (Fig. 4). Then, the experimenter installs a multisection cage on the shaft 2 of the treadmill so that the separator stops are in the gap between the individual sections of the multisection cage. Animals in each individual cage must

быть ориентированы головой навстречу движени . Непосредственно перед началом испытаний с помощью накладной ручки, выступающие которой вход т в .отверсти  ВЫДВИЖНОГО дна каждои секции, экспериментатор выдвигает одновременно все задвижки, в результате чего животные попадают на цилиндр 2 беговой дорожки (фиг.4, накладна  ручка не показана). Конструкци  многосекционной клетки предусматривает и поочередное выдвижение задвижек в каждой секции. В этом случае нет необходимости пользоватьс  накладной ручкой,be head oriented towards movement. Immediately before the test begins, the experimenter pushes out all valves at the same time, with the result that the animals fall on cylinder 2 of the treadmill (figure 4, the overlay handle is not shown). The construction of a multi-compartment cell provides for the alternate extension of the valves in each section. In this case, there is no need to use an invoice handle.

На заключительном подготовительном этапе экспериментатор убирает многосекционную клетку, нажимает кнопку Пуск, котора  включает в работу блок 1I управлени  движением дорожки и электронные секундомеры 16. При этом перед началом работы блока управлени  сразу после включени  питани  вырабатываетс  сигнал Общий сброс, которьй устанавливает в ис- ходное состо ние ГТИ 18 ив нулевое состо ние с.четчик 19 (цепь подачи сигнала Общий сброс на фиг.4 не показан).At the final preparatory stage, the experimenter removes the multisection cell, presses the Start button, which activates the track control unit 1I and the electronic stopwatches 16. At the same time, before starting the control unit, immediately after turning on the power, a general reset signal is generated. GTI 18 and the zero state of s. counter 19 (signal supply circuit General reset in figure 4 is not shown).

Поступление сигнала Пуск ини- циирует начало работы ГТИ 18. Первый импульс с выхода ГТИ (по переднему фронту) увеличивает на единицу содержимое п-разр дного счетчика 19. Выход последнего соединен с адресны- ми входами блока 20 пам ти, т.е. по существу счетчик 19 служит дл  формировани  кода адреса блока пам ти. По указанному адресу происходит считывание кода из соответствующей  чей ки блока пам ти. Этот код воздействует на цифровые входы ЦАП 21, на выходе которого вырабатываетс  пропорциональное напр жение. Последнее после усилени  усилителем 22 мощное- ти используетс  дл  управлени  скоростью вращени  двигател  12. Пулевому состо нию счетчика 19 отвечает нулевой код на выходе блока 20 пам ти .Signal arrival The start initiates the start of operation of the GTI 18. The first pulse from the output of the GTI (on the leading edge) increases by one the content of the n-bit counter 19. The output of the last is connected to the address inputs of memory block 20, i.e. essentially, the counter 19 serves to form the memory unit address code. At the specified address, the code is read from the corresponding whose ki of the memory block. This code acts on the digital inputs of the D / A converter 21, the output of which produces a proportional voltage. The latter, after being amplified by power amplifier 22, is used to control the rotational speed of the engine 12. The bullet state of counter 19 corresponds to the zero code at the output of memory block 20.

Таким образом, первый импульс с выхода ГТИ производит трогание двигател  12. После поступлени   торого импульса мен етс  на единицу адресный код в счетчике I9 и происходит считывание кода из соседней  чейки блока 20 пам ти. Этому новому коду отвечает большее напр жение на выходе ЦАП 21 и, следовательно, увеличиваетс  скорость вращени  двигател  2 и т.д.Thus, the first pulse from the output of the GTI starts moving the engine 12. After the second pulse arrives, the address code in counter I9 changes by one and the code is read from the neighboring cell of memory block 20. This new code corresponds to a higher voltage at the output of the DAC 21 and, consequently, increases the speed of rotation of the engine 2, etc.

Таким образом, записыва  в блок 20 пам ти необходимые коды, можно обеспчить требуемый режим вращени  двигател  12, После выхода на требуемый режим ГТИ 8 прекращает генерацию импульсов и приходит в начальное (исходное ) состо ние до прихода очередного импульса Пуск. Тем самым скорость вращени  двигател  12 стабилизируетс , При поступлении сигнала Стоп счетчик 19 обнул етс  по R- входу, что вызывает выработку нулеThus, by writing the necessary codes to the memory block 20, it is possible to ensure the required mode of rotation of the engine 12. After reaching the required mode, the GTI 8 stops generating pulses and comes to its initial (initial) state before the next Start pulse arrives. Thereby, the rotational speed of the engine 12 is stabilized. When the signal is received, the stop counter 19 is zeroed at the R input, which causes the generation of zero

5 Q 55 Q 5

00

5five

00

5five

вого напр жени  на выходе ЦАП 21 и остановку движени . Одновременно этот же импульс устанавливает в начальное состо ние ГТИ 18, если приход сигнала Стоп произошел раньше запланированного во времени перехо-т да ГТИ 18 в .исходное состо ние. С приходом нового сигнала Пуск цикл работы блока управлени  возобновл етс  voltage at the output of the DAC 21 and stop motion. At the same time, the same impulse sets the GTI 18 to its initial state if the arrival of the Stop signal occurred before the scheduled GTI 18 transition in time to its original state. With the arrival of a new signal, the start-up cycle of the control unit is resumed.

Таким образом, блок 11 автоматически обеспечивает необходимый режим движени  дорожки (равномерный с заданным числом оборотов, ускоренный, комбинированный ) .Thus, block 11 automatically provides the required track motion mode (uniform with a given speed, accelerated, combined).

II

Одновременно включаютс  электронные секундомеры 16 и источник 8 звука , представл ющий совой звуковой генератор или магнитофонные записи криков исследуемых животных, записанные при различных физических или химических воздействи х. Двигатель 12 приводитс  во вращение и через редуктор 13 вращает вал дорожки 2 (число оборотов вала фиксируетс  при этом регистратором 14),At the same time, electronic stopwatches 16 and a sound source 8 are turned on, representing the owl sound generator or the tape recordings of the screams of the animals studied, recorded under various physical or chemical influences. The motor 12 is rotated and, through the gearbox 13, rotates the shaft of the track 2 (the number of revolutions of the shaft is fixed by the recorder 14),

При утомлении животное срываетс  с беговой дорожки и падает в один из  щиков-приемников 7. При этом свет от источника 6 больше не попадает на фотоприемник 15, вследствие чего на выходе последнего вырабатываетс , электрический сигнал. Этот сигнал останавливает соответствующий секундомер 16 и воздействует на один из ; входов элемента И 17. При падении последнего животного (совпадение событий ) логический элемент И вырабатывает сигнал Остановка, воздействую- гщй на вход блока 11 управлени  движением дорожки. При этом производитс  остановка двигател  12. Регистратор 14 фиксирует число оборотов вала, а каждый из электронных секундомеров - индивидуальное врем  испытаний .With fatigue, the animal breaks off the treadmill and falls into one of the receivers 7. At the same time, the light from source 6 no longer reaches the photodetector 15, as a result of which an electrical signal is generated at the output of the latter. This signal stops the corresponding stopwatch 16 and acts on one of the; element inputs 17. When the last animal falls (coincidence of events), the logical element AND generates a Stop signal acting on the input of the track control unit 11. This stops the engine 12. The recorder 14 records the shaft speed, and each of the electronic stopwatches records an individual test time.

Таким образом, в предлагаемом устройстве испытание проводитс  сразу над группой животных, каждое иэ которых находитс  в строго одинаковых ус- лови х эксперимента, что повышает достоверность исследований, и в совокупности с использованием звуковых раздражителей и автоматизацией процесса испытаний устройство в дес тки раз сокращает длительность испытаний.Thus, in the proposed device, the test is conducted immediately over a group of animals, each of which is in strictly the same experimental conditions, which increases the reliability of research, and together with the use of sound stimuli and automation of the test process, the device reduces the test time by ten times. .

Формула иFormula and

,1357р1, 1357р1

зоб ре тени goiter re shadow

1, Устройство дл  исследовани  активности животного, включающее беговую дорожку, выполненную в виде приводимого во вращение электродвигателем цилиндра, снабженного регистратором числа оборотов, эластичным наружным покрытием и боковыми ограни- чител ми, установленными с возможностью фиксации их в требуемом положении вдоль оси цилиндра, и  щик-приемник с м гким дном, установленный под беговой дорожкой, отличаю1, A device for investigating the activity of an animal, including a treadmill, made in the form of a motor driven in rotation by a cylinder equipped with a speed recorder, an elastic outer cover and side restraints installed with the possibility of fixing them in a desired position along the axis of the cylinder, and a box -receiver with soft bottom, installed under the treadmill, I distinguish

щ е е с   тем, что, с целью сокращени  длительности и повьппени  достоверности исследований, устройство снабжено многосекционнрй клеткой, установленной над цилиндром между боковыми стенками, блоком управлени  числом оборотов электродвигател  и блоком регистрации попадани  животных в  щик-приемник, разделенный на секции аналогично многосекционной клетке с прозрачными передней и задПусжThis is so that, in order to reduce the duration and accuracy of research, the device is equipped with a multi-sectional cell installed above the cylinder between the side walls, an engine speed control unit and an animal detection unit in a receiving box divided into sections similar to a multi-sectional cell with transparent front and back

Q Q

5five

00

5five

О6O6

ней стенками секций, причем блок регистрации попадани  животных в секции  щика-приемника выполнен в виде источника света перед передними стенками секций и фотоприемниками с электронным секундомером за задними стенками, блок управлени  числом обо- iPOTOB электродвигател  вьтолнен в |виде последовательно включенных генератора тактовых импульсов, пересчетного блока и блока пам ти, цифроана- логового преобразовател  и усилител , а многосекционна  клетка выполнена в виде двух направл ющих уголков с установленными на их полках секци ми, выполненными в виде открытых сверху  щиков с выдвижным дном.section walls, the animal’s detection unit in the receiver-box section is made in the form of a light source in front of the front sections and photo detectors with an electronic stopwatch behind the rear walls, the control unit for the number of motor iPOTOBs is sequentially connected to a clock pulse generator, counted block and memory block, digital-analog converter and amplifier, and the multisection cell is made in the form of two guiding corners with sections installed on their shelves, Executed in the form of open-top drawers with retractable bottom.

2. Устройство по П.1, отличающеес - тем, что, с целью расширени .функциональных возможностей , оно снабжено источником звуковых колебаний с блоком управлени , вход которого подключен параллельно входу блока управлени  числом оборотов электродвигател .2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to expand its functional capabilities, it is provided with a source of sound waves with a control unit, the input of which is connected in parallel with the input of the engine speed control unit.

фиг. 2.FIG. 2

фиг.FIG.

Редактор А.ШандорEditor A. Shandor

Составитель Г.ПараевCompiled by G.Paraev

Техред Л. Сердюкова Корректор А. Т скоTehred L. Serdyukova Proofreader A. Tsko

Заказ 5915/2Тираж 595ПодписноеOrder 5915/2 Circulation 595 Subscription

ВНИШ1И Государственного комитета СССРVNISH1I USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ж-35, Раушска  наб., д.4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, g-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4

Claims (2)

Формула изобретенияClaim 1, Устройство для исследования активности животного, включающее! беговую дорожку, выполненную в виде приводимого во вращёние электродвигателем цилиндра, снабженного регистратором числа оборотов, эластичным наружным покрытием и боковыми ограни- ₁₀ чителями, установленными с возможностью фиксации их в требуемом положении вдоль оси цилиндра, и ящик-приемник с мягким дном, установленный под беговой дорожкой, отличающееся тем, что, с целью сокращения длительности и повышения достоверности исследований, устройство снабжено многосекционной клеткой, установленной над цилиндром между боковыми стенками, блоком управления числом оборотов электродвигателя и блоком регистрации попадания животных в ящик-приемник, разделенный на секции аналогично многосекционной 25 клетке с прозрачными передней и зад10 ^ь ней стенками секций, причем блок регистрации попадания животных в секции ящика-приемника выполнен в виде источника света перед передними стенками секций и фотоприемниками с электронным секундомером за задними стенками, блок управления числом оборотов электродвигателя выполнен в 'виде последовательно включенных генератора тактовых импульсов, пересчетного блока и блока памяти, цифроаналогового преобразователя и усилителя, а многосекционная клетка выполнена в виде двух направляющих уголков с установленными на их полках секциями, выполненными в виде открытых сверху ящиков с выдвижным дном,1, A device for studying the activity of an animal, including! a treadmill, made in the form of a cylinder driven by rotation by an electric motor, equipped with a speed recorder, an elastic outer coating and side stops ₁₀ mounted to fix them in the required position along the axis of the cylinder, and a receiver box with a soft bottom mounted under the treadmill track, characterized in that, in order to reduce the duration and increase the reliability of studies, the device is equipped with a multi-sectional cell mounted above the cylinder between the side walls, th speed control of the motor and recording unit ingress animals into a box-receiver divided into sections similarly I.S. 25 cell with transparent front and zad10 ^s her wall sections, wherein the registration unit animal entering the receiver box section is designed as a light source to the front walls sections and photodetectors with an electronic stopwatch behind the rear walls, the motor speed control unit is made in the form of a series-connected clock , a conversion unit and a memory unit, a digital-to-analog converter and an amplifier, and a multi-sectional cell is made in the form of two guide angles with sections mounted on their shelves, made in the form of drawers with a sliding bottom open on top, 2. Устройство по п.1, отличающееся· тем, что, с целью расширения, функциональных возможностей, оно снабжено источником звуковых колебаний с блоком управления, вход которого подключен параллельно входу блока управления числом оборотов электродвигателя.2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to expand the functionality, it is equipped with a sound source with a control unit, the input of which is connected in parallel with the input of the control unit of the engine speed. Сриг.ЗSrig.Z