小型动物分辨学习行为自动训练系统

主要特点

1.采用智能化技术，使动物行为训练完全自动进行。 
2.分辨任务及反应任务简单易学，训练成功率高。
3.系统提供多种视/听/体感差异刺激供识别分辨，应用范围广。
4.可以利用自行设计提供的差异刺激（例如嗅觉差异刺激）进行训练，通用性强。
5.可以利用自行设计提供的外接强化刺激(例如奖赏刺激)进行训练,扩展了应用。

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仪器介绍  
本智能控制系统用于对小型动物分辨学习行为进行自动化训练。系统设计充分考虑了低等动物的脑功能特性，通过提供低难度的分辨任务和采取低难度的反应任务训练，使得低等动物分辨学习的自动化训练成为现实。系统具有多功能优点，既可进行差异视觉分辨，也可进行差异听觉分辨甚至差异体感分辨。系统提供的实用、低难度、具有不同组合参数和特点的差异刺激模式考虑了强度、时程、空间位置、颜色、频率等众多参数的分辨。系统中央处理器采用双CPU设计，采用负载分担方式由单片机1及单片机2构成CPU协调电路。系统具有目标刺激输出、背景刺激输出、强化刺激输出、强化刺激输入、外部触发输入等端口，另有强度调节、输出显示、内外触发转换、目标刺激的固定/随机出现方式转换选择、刺激参数储存及选择等按键。系统既适用于大鼠、小鼠、豚鼠、家兔等小型低等哺乳动物的分辨学习，也完全可用于弥猴、猫、狗等高等哺乳动物的视听信息分辨行为训练。应用本系统可大大降低实验成本，提高工作效率，推动相关领域的科研工作。动物行为训练内容包括：
（1） 视觉差异分辨学习（包括强度/色觉/时程/方位差异等）
（2） 听觉差异分辨学习（包括强度/频率/时程/方位差异等）
（3） 体感刺激差异分辨学习（包括强度/性质/方位差异等）
（4） 空间位置分辨学习（包括视觉定位/听觉定位/体感定位等）
等分辨学习行为自动训练
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 相关分析方法：
此仪器尚未上传分析方法
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 相关资料：（背景技术）
     在神经科学、心理、药理学研究领域，实验动物的行为模型是必不可少的。要建立动物行为模式必须对动物进行反复多次的训练，手工训练时这一工作量非常大，效率低，目前大多采用自动化训练装置完成。行为模型的种类及适用动物多种多样，目前各式各样的行为自动化训练在很多不同种类动物上已经成熟，但尚缺乏适用于低等哺乳动物的分辨学习行为模型自动化训练系统。
近年来应用最多的小型动物行为模式自动训练装置是测试白鼠行为的水迷宫实验设备，可对大、小鼠进行空间记忆行为训练；另外也有对低等动物条件反射行为进行自动训练的装置，例如：穿梭箱、跳台箱、爬竿、步入实验箱等，此类训练多以声、光为条件刺激，电击或其他惩罚为非条件刺激，通过多次给予两类刺激，训练动物建立各种简单的条件反射行为。但上述两种动物行为模式多以长时记忆训练为目的，没有即时分辨任务，不具备分辨学习功能。由于分辨学习的任务难度大，目前多在高等哺乳动物上完成。目前应用普遍的高等哺乳动物灵长类分辨操作任务的训练方式，对小动物来说其分辨任务（例如物体识别）和反应任务（例如拉杆/开箱）均难以习得掌握，训练的成功率太低（与动物皮层功能进化水平有关），故无法在低等哺乳动物中推广应用。鉴于目前在脑高级功能研究中使用大鼠、豚鼠、兔等低等哺乳动物模型仍较为普遍，因此有必要开发设计针对低等哺乳动物的分辨操作任务的行为模式。本系统的研发目的就在于此。其设计思路是：将已经成熟的传统的条件反射行为训练中动物对单一条件刺激的感知任务升级为对两个简单的差异条件刺激的分辨识别任务，即在小动物传统的条件反射行为之前加上主动分辨识别过程，其中差异条件刺激的分辨识别任务必须足够简单和易于被低等动物区分识别，摈弃针对高等动物训练用的过于复杂的图形或物体分辨识别任务，以降低分辨任务的难度，并以成熟的传统条件反射行为代替难度大的开箱/拉杆行为，以降低反应任务的难度，从而建立低等动物的即时分辨学习行为模式，该产品完全实现了上述设计思路。
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技术参数 
两差异刺激输出脉冲的宽度调节范围/调节步长：0.1s-9.9S/0.05S
刺激输出脉冲之间的时间间隔调节范围/调节步长：1-60S/1S
两差异刺激输出脉冲的强度调节范围/调节步长：1.5V-12V/0.5V
目标刺激输出脉冲数占两刺激输出总脉冲数的比例调节范围/调节步长：1%-99%/1%
强化刺激输出的输出延迟时间调节范围/调节步长：0.1-9.9S/0.05S
强化刺激输出的输出时程调节范围/调节步长：0.1-9.9S/0.05S
外部触发电平，灵敏度为1mv—1v；
刺激方式记忆储存组数：32