本技术介绍了一种新型实验系统,专门用于啮齿动物的睡眠剥夺和跑步干预研究。该系统由实验舱、进水机构、进食机构以及驱动机构组成,实验舱固定于驱动机构的主动轴上,以实现精确控制。
背景技术
睡眠是维持精力、保持和促进身体健康的重要生理活动,是恢复脑力、体力所必须的行为,占据人类生命中约1/3的时间。睡眠障碍会影响大脑思维,并导致疾病发生,从而使人体从健康状态转向亚健康状态,甚至是疾病状态。为了研究睡眠障碍及研制抗疲劳药物或保健品,需要前期动物模型实验,因此睡眠剥夺设备是必不可少的仪器。现有睡眠剥夺设备基本采用电动机带动水平剥夺杆持续转动,其中的动物也被动跟随运动而达到睡眠剥夺的目的。这类睡眠剥夺设备能实现睡眠剥夺,但传统的睡眠剥夺仪器在电机控制主控轴带动睡眠剥夺杆进行睡眠剥夺过程中,由于啮齿动物不断活动及剥夺杆的转动导致啮齿动物垫料活动极易导致饲料下漏入机器运转内部的问题,垫料进入转动操控轴与底盘的间隙,及下漏引起机器卡顿而停止运作的问题,在使用期间,需要实验者多次清扫处理卡顿饲料,增加了研究者时间和精力成本。并且,现有睡眠剥夺机器厚重难以搬运,体型巨大占用实验地点较多的问题迫切需要解决。并且,该剥夺仪器只能用于睡眠剥夺使用,闲置时间较多,给研究者带来了众多负担。如何改善现有的睡眠剥夺仪器的弊端并使用成为啮齿动物睡眠剥夺及研究者研究睡眠问题方面亟待解决的问题。
另外,运动,是大家公认的健康生活方式。体育运动通过促进心脏健康、调节血糖水平以及减轻精神压力等机制,已被证明是一种有效的非药物性干预措施。深入理解运动如何影响人体的生理和心理健康,对于开发基于证据的公共健康指导和个性化治疗计划至关重要。为了研究跑步运动的作用及对疾病的改善作用及其机制,需要前期动物模型实验,因此跑步运动设备是必不可少的仪器。现有跑步运动设备基本采用电动机带动水平跑步机皮带持续转动,其中的动物也被动跑步而实现跑步运动干预的目的。这类跑步运动设备能实现跑步运动干预,但现有的啮齿动物跑步干预设备在进行跑步干预过程中经常出现啮齿动物跑步不及时或跑步速度慢而出现啮齿动物被跑步机皮带末尾旋转处和后壁夹住,出现动物后脚及屁股被夹甚至出现动物被夹死状态、浪费研究者人力资源及时间成本问题。且现有的跑步机体型巨大,不易挪动,在动物跑步期间需要实验人员持续注视观察,极大地浪费了空间及研究者的时间等问题亟待解决。
实现思路