[发明专利]新型昆虫社会行为训练管

说明书

技术领域

本发明涉及一种研究昆虫行为的实验装置，尤其是涉及一种研究昆虫社会行为的实验模型训练装置。 

背景技术

果蝇等昆虫具有很丰富的社会行为，很适合研究动物的社会行为，也适合研发治疗与社交行为降低有关疾病的药物，如精神分裂症、孤独症等，因而需要一种能够训练并测量果蝇等昆虫社会行为的装置。 

多名科学家对果蝇的社会行为进行了全方位的研究，比如加拿大的科学家莱文研究果蝇的求偶和交配行为，我国科学家饶毅研究果蝇的打架行为，我国科学家郭爱克研究果蝇群体的睡眠（昼夜节律）行为。这些研究取得了很多重要的成果，比如起初，科学家知道果蝇的交配受到性信息素的支配，但是这些信息素为何会出现有节律的分泌则是个谜。通过研究，科学家发现果蝇的一种绛色细胞通过控制desat1基因的转录来调节信息素的合成，而desat1基因对于雄性果蝇表皮性信息素的产物来说是必需的。另外，科学家发现果蝇的社会背景（基因型）可以影响头部和绛细胞的时钟基因（clock gene）的转录，从而影响信息素的表达水平和积累模式，最终对果蝇的交配行为产生作用。同时，科学家对具有不同基因型的果蝇提取其化学物质置于不同的环境——或者白昼交替，或者长期黑暗的状态下进行研究。结果表明，基因和环境都会对果蝇的基于化学物质的社会交流行为产生显著的影响。 

但是，上述所有测量装置都是让果蝇之间能够直接接触，接触的后果会影响到果蝇本身的行为，比如打架失败的果蝇可能会受伤不再和胜利者战斗；已经和雄性果蝇果蝇交配过的雌蝇不再愿意和其他雄蝇进行交配；睡眠紊乱，躁动的果蝇会影响其他正常果蝇的睡眠。因此，测到的结果都是在一个群体内，若干只昆虫实际发生的行为。如果昆虫肌肉不发达，打架失败的果蝇无力再进行打架，其表现和不愿意进行打架的果蝇一致；此外，上述测量装置无法测量正常的社会交往行为（打架、求偶之外的正常社交）。 

发明内容

本发明的目的在于克服传统的果蝇社会行为训练与测试装置让果蝇直接接触，无法测定若干只果蝇发生正常社会行为的意愿，提供一种简便、廉价、实用且快速的昆虫社会行为学习记忆训练测试装置。 

本发明的目的是这样实现的：本发明提供的昆虫社会行为学习训练测试装置训练装置，包括训练管、筛网、气流控制系统、气泵、摄像头和计算机构成。训练管中和两头均粘有O型圈，圈上粘有100目筛网；气泵通过气流控制系统和训练管相连，可以通过给予训练管不同的刺激（如外激素等增强果蝇的社交行为，或者使用食物的味道增强社交行为）；摄像头和计算机相连，可直接观察训练管中果蝇的活动情况。由于筛网的孔径较小（100目），厚度很小（0.5mm），使得筛网两侧的果蝇不会直接接触，即果蝇不会被其他果蝇干扰从而影响社交行为。 

若干个本训练装置可以并联，由一组或者多组摄像头进行监控，从而达到大规模训练测试的目的；本训练元件还可通过程序进行控制，从而实现实验预约、训练编程等高级功能。 

具体的操作步骤如下所述： 

1.  并联若干个训练装置（一般为4～8个），将每个训练管完整接好；

2.  用气流计测定整个训练装置的气密性；

3.  将昆虫装入训练管内，注意先向较大隔室装入昆虫再向较小隔室装入昆虫；

4.  打开气泵和气流控制系统，根据实际情况选择通入空气/实验用气体；

5.  打开摄像头、电脑电源，开始记录数据；

6.  如有必要，可重复3～5步过程以实现多次试验测试。

本发明的优点在于，在一只训练管内，通过筛网使得筛网两侧的果蝇既能进行正常的社会行为，又不会因求偶、打架等剧烈社会行为的实际发生影响到后继的社会行为，从而能够在科学上分离不同基因对社会行为的影响。同时，利用摄像头和计算机辅助，增加了训练通量。所有的元件均为国内生产加工，价格低廉，仅为国外同类产品的1/10。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是本发明的原理图。 

图2是本发明第一个实施例的结构图。 

图面说明如下：1.训练管内径（1.5 cm）；2.训练管上隔室高（2 cm）；3. 训练管下隔室高（7 cm）；4. O型圈；5.筛网。 

具体实施方式

 在图1所示社会行为训练测试系统原理图中，摄像头对准测试管进行拍照，记录昆虫在测试管内的运动情况。通过计算机采集昆虫的运动轨迹并进行分析并得出昆虫社会行为的结论。 

 图2所示的实施例针对果蝇的社会行为进行了特别优化。训练管的内径（1）为1.5 cm，这使得果蝇能够自由不受阻碍地飞翔，同时又不会太大减小果蝇间发生社会行为的可能性；训练管的上隔室（2）和下隔室（3）高度分别为2cm和7cm，这一设定可以区分社交主动者和被动者（在上隔室的为社交被动者，在下隔室的为社交主动者；训练管的2个隔室之间用O型圈（4）和筛网（5）隔开,筛网是粘在O型圈（4）内部的，而O型圈固定在训练管内壁上。O型圈的存在一方面保护了筛网，另一方面提供了足够的密封性，可以阻止果蝇在训练管的两个隔室间交流。