计算机实时分析动物活动系统

郭誉斌 王力倩 孙德强

摘 要：这是一台能自动记录一只小动物在测试园盒子自发活动情况，并进行数据处理的实时联机系统。它与以往的实验仪器和方法相比，能够比较精确的和更量化的来描述小动物在某一时间段内的活动情况。 整个系统由带传感器的小动物测试区域 （包括模拟信号放大器 ）和计算机两部分组成。该仪器具有如下功能：① 自动显示动物运动轨迹图； ② 自动测定动物运动次数；③ 自动测定动物运动及静止的时间；④ 自动测定动物运动路程；⑤ 自动测定动物运动时的平均速度。

一，初步设想

最初设想就是在一刚性正方形平面（边长300x300毫米）四个角上，安装重力感应器。当刚性平面上，有小动物移动，则四个角上的力也会相应发生变化。因此，我们按照感应器输出的变化。就可以计算出了当前小动物的坐标位置。有了设想就去查找理论依据。

二，设计理论及原理

用四个重力传感器，固定在框型基座的四个角上。调整固定螺丝，使它们在同一平面上。放上刚性轻质薄板（300*300mm）。經过四路运算放大电路调整，使四路输出为零。在特殊坐标点T0（中心点），放上20克砝码一枚。调整运算放大器的增益，使四路输出为等值（建议2V）。接上电脑的AD/DA卡端口，运行程序，观察运算结果的坐标。再将砝码移到另外两个特殊位置 T1，T2，验证它们的坐标位置。然后，就可以开始小动物实验了。

该仪器的基本指标：①动物运动范围在直径300mm的一个圆罩内（有些小动物有喜欢呆在角落里的特性） ②最大监测时间为10小时。③数据收集频率20次/s。④结束实验输出4个数据及活动轨迹图

四，小动物药学实验

实验材料

实验动物由我院动物房提供，安定注射液。实验方法和结果

安定对小鼠自发活动的影晌

取20±2g的小鼠20只，雌雄兼用，随机分为给药组（安定组）和对照组（给予同容量的生理盐水），放入测试圆罩内，先适应环境 5分钟，然后开始记录小鼠的运动情况 25分钟，结束打印输出数据。见图 l，图 2。

当20只小鼠实验结束后，再进行数据统计。

五，附：实验结果

该仪器的设计用独特的思路，将一个小动物的运动量活动状态进行量化。特别适用于教学及科学研究，使用方便，自动化程度高，实验数据精度高，信息量多，性能价格比高。整个系统不改变计算机内部任何硬件，不做本实验时计算机仍可从事其它工作