計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)分析動物活動系統(tǒng)

郭譽(yù)斌 王力倩 孫德強(qiáng)

摘 要：這是一臺能自動記錄一只小動物在測試園盒子自發(fā)活動情況，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。它與以往的實(shí)驗(yàn)儀器和方法相比，能夠比較精確的和更量化的來描述小動物在某一時(shí)間段內(nèi)的活動情況。 整個(gè)系統(tǒng)由帶傳感器的小動物測試區(qū)域 （包括模擬信號放大器 ）和計(jì)算機(jī)兩部分組成。該儀器具有如下功能：① 自動顯示動物運(yùn)動軌跡圖； ② 自動測定動物運(yùn)動次數(shù)；③ 自動測定動物運(yùn)動及靜止的時(shí)間；④ 自動測定動物運(yùn)動路程；⑤ 自動測定動物運(yùn)動時(shí)的平均速度。

一，初步設(shè)想

最初設(shè)想就是在一剛性正方形平面（邊長300x300毫米）四個(gè)角上，安裝重力感應(yīng)器。當(dāng)剛性平面上，有小動物移動，則四個(gè)角上的力也會相應(yīng)發(fā)生變化。因此，我們按照感應(yīng)器輸出的變化。就可以計(jì)算出了當(dāng)前小動物的坐標(biāo)位置。有了設(shè)想就去查找理論依據(jù)。

二，設(shè)計(jì)理論及原理

用四個(gè)重力傳感器，固定在框型基座的四個(gè)角上。調(diào)整固定螺絲，使它們在同一平面上。放上剛性輕質(zhì)薄板（300*300mm）。經(jīng)過四路運(yùn)算放大電路調(diào)整，使四路輸出為零。在特殊坐標(biāo)點(diǎn)T0（中心點(diǎn)），放上20克砝碼一枚。調(diào)整運(yùn)算放大器的增益，使四路輸出為等值（建議2V）。接上電腦的AD/DA卡端口，運(yùn)行程序，觀察運(yùn)算結(jié)果的坐標(biāo)。再將砝碼移到另外兩個(gè)特殊位置 T1，T2，驗(yàn)證它們的坐標(biāo)位置。然后，就可以開始小動物實(shí)驗(yàn)了。

該儀器的基本指標(biāo)：①動物運(yùn)動范圍在直徑300mm的一個(gè)圓罩內(nèi)（有些小動物有喜歡呆在角落里的特性） ②最大監(jiān)測時(shí)間為10小時(shí)。③數(shù)據(jù)收集頻率20次/s。④結(jié)束實(shí)驗(yàn)輸出4個(gè)數(shù)據(jù)及活動軌跡圖

四，小動物藥學(xué)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)動物由我院動物房提供，安定注射液。實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果

安定對小鼠自發(fā)活動的影晌

取20±2g的小鼠20只，雌雄兼用，隨機(jī)分為給藥組（安定組）和對照組（給予同容量的生理鹽水），放入測試圓罩內(nèi)，先適應(yīng)環(huán)境 5分鐘，然后開始記錄小鼠的運(yùn)動情況 25分鐘，結(jié)束打印輸出數(shù)據(jù)。見圖 l，圖 2。

當(dāng)20只小鼠實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，再進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

五，附：實(shí)驗(yàn)結(jié)果

該儀器的設(shè)計(jì)用獨(dú)特的思路，將一個(gè)小動物的運(yùn)動量活動狀態(tài)進(jìn)行量化。特別適用于教學(xué)及科學(xué)研究，使用方便，自動化程度高，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精度高，信息量多，性能價(jià)格比高。整個(gè)系統(tǒng)不改變計(jì)算機(jī)內(nèi)部任何硬件，不做本實(shí)驗(yàn)時(shí)計(jì)算機(jī)仍可從事其它工作