[发明专利]视觉信息导向的空间记忆行为训练系统

说明书

本发明提供一种视觉信息导向的空间记忆行为训练系统，包括迷宫，与迷宫固定连接且可旋转的支架，用于主控及数据获取和分析的包括控制器、工业相机、第一至第三给食器在内的动物行为分析装置，迷宫包括由底板、显示器和3块边框板构成的上端开口的方形箱体以及设于方形箱体内的2个凸台，由2个凸台与方形箱体构成的起始臂、第一和第二决策臂、第一和第二返回臂，以及在5个臂内各设1扇的升降式自动门，迷宫内设有实验动物起点区、决策区和奖赏区，实验时起始臂、第一和第二决策臂呈现不同视觉提示。本发明使用时能在动物空间导向中有效分离空间信息和视觉信息的作用，最大限度降低人为因素干扰，减少动物往返活动带来的过多额外干扰信息。

技术领域

本发明涉及动物空间记忆行为训练装置，具体涉及一种视觉信息导向的空间记忆行为训练系统。

背景技术

空间认知能力在人类日常生活中发挥着重要的作用，如寻找路线、定位地点及目标、使用地图导航等，是在环境中独立活动的必要条件。很多精神疾病都伴随着空间认知能力的下降，比如精神分裂症、阿尔兹海默征和帕金森综合征等。因此基于啮齿动物研究空间导向功能的基础研究十分重要。啮齿动物的空间记忆功能是其重要认知功能之一，且能被科学定量测量，因此通常被作为基础研究的切入点。目前此类研究主要利用根据神经科学和心理学理论范式设计的硬件装置，并且利用小鼠具有转基因品系繁多、光遗传和电生理技术成熟、空间位置感觉为其优势感觉且可依赖视觉提示进行空间定位等优势，使用小鼠作为模式动物进行训练和实验，并在最后对训练采集的数据进行事后分析处理。目前，此类训练研究实验所用的装置主要有两类，基于动物视觉依赖导向范式或基于动物空间依赖导向范式相应设计的训练装置或系统。所谓视觉依赖导向范式，是指动物在训练过程中仅需依赖视觉信息（无需记住空间信息）以完成空间方向选择的训练模式；空间依赖导向范式，是指动物在训练过程中强调空间信息在空间导向中的作用，需要动物依赖空间信息（记住最近一次选择的方向）进行方向选择的训练模式。

目前常见的动物空间记忆行为训练装置要么是基于单一的视觉依赖导向范式相应设计，要么是基于单一的空间依赖导向范式相应设计（如公布号为CN111685049A的中国专利文献所公开的训练装置），其普遍存在的问题是：其一，需要采用2套装置分别对动物进行视觉依赖范式和空间依赖范式的空间记忆行为训练，增加设备成本，实验操作麻烦，且不利于对动物视觉信息导向的空间记忆神经机制的进一步研究；其二，现有的训练装置由于结构所限，实验过程中人为干扰因素较多，并且一般需要动物原路返回至起点，给小鼠增加了过多的额外干扰信息，从而影响训练的成功率和训练效率。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种视觉信息导向的空间记忆行为训练系统，该系统使用时一套系统能够满足对同一类动物进行视觉依赖范式和空间依赖范式训练需要，能在动物空间导向中有效分离空间信息和视觉信息的作用，且能最大限度地降低人为干扰因素，动物在实险中不能原路返回避免动物往返活动带来的过多额外干扰信息，从而能够提高训练的成功率和训练效率。

本发明的技术方案是：本发明的视觉信息导向的空间记忆行为训练系统，包括迷宫和动物行为分析装置，上述动物行为分析装置包括用于主控和数据分析的控制器，设于上述迷宫上用于视频监测并与控制器电连接的工业相机，设于上述迷宫上用于放发奖励食物且分别与控制器电连接的第一、第二和第三给食器，其结构特点是：上述迷宫包括由底板、显示器和3块边框板构成的底部及四周封闭而上端开口的方形箱体，在上述方形箱体内呈镜像设置的2个凸台，由上述2个凸台与方形箱体构成的起始臂、第一和第二决策臂、第一和第二返回臂，与控制器电连接可升降地设于底板上且使用时可控制相应臂通断的起始臂自动门、第一和第二决策臂自动门、第一和第二返回臂自动门；起始臂与第一决策臂和第二决策臂连通交汇的区域构成使用时实验动物的决策区；第一决策臂与第一返回臂连通交汇的区域以及第二决策臂与第二返回臂连通交汇的区域分别构成一个使用时实验动物的奖赏区；迷宫内由起始臂自动门与第一和第二返回臂自动门包围而成的区域构成使用时实验动物的起点区。