[發明專利]自然環境中動物行為的神經電活動記錄裝置及方法

無效

• 申請號: 201010140890.8
• 申請日: 2010-04-08
• 公開（公告）號: CN101803913A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 劉小峰;楊憲強;郭峰;史遠
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: A61B5/04
• 分類號: A61B5/04
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 李云鵬

技術領域

本發明涉及電子通信技術領域，尤其涉及一種自然環境中動物行為的神經電活動記錄裝 置及方法。

背景技術

動物行為學是研究動物個體和動物社群為適應內、外環境刺激所做出的反應的一門學科。 研究的對象包括動物的溝通行為、情緒表達、社交行為、學習行為、繁殖行為等。其中動物 學習和認知等方面的研究與神經科學密切相關性，隨著神經科學和電子技術的發展，產生了 許多用于動物學習和認知的研究儀器與技術，對促進動物學習與認知研究具有重要作用。

在自然環境中，觀察動物在自由活動、無拘無束的自然狀態下的活動并進行實驗，是研 究動物行為的重要方法。技術人員開發了各種動物行為追蹤與監測裝置，如動物個體標記技 術、無線電遙測技術和GPS(Global?Positioning?System)遙測技術。衛星追蹤技術(PTT)和 衛星定位系統(GPS)成了自然環境中記錄動物行為的常用方法。專利《探測動物導航定向 的裝置及方法》給出的是被監測對象在神經電采集模塊產生的磁場干擾下的實驗裝置，也只 能記錄并保存一股運動軌跡信息。這些技術只能用于追蹤動物，記錄其行動軌跡，卻無法獲 得動物行為相關的神經活動，從而無法揭示行為關聯的腦機制與神經基礎。

專利《一種獼猴大腦神經元多單位電活動室外記錄系統》(專利號為CN00105039.7)包 括用螺釘固定在獼猴顱骨表面上的微型記錄平臺及微型記錄平臺上的裝置、通過電纜連接的 手提便攜式儀器箱。微型記錄平臺上的裝置包括微電極微型推進器、動物行為記錄攝像機、 微型視頻眼動記錄儀和微電極放大器。手提便攜式儀器箱包括四分頻視信號合成儀、主放大 器、八合一神經信號單片機處理系統、8mm磁帶記錄儀。該系統可以在室外和野外進行獼猴 大腦神經元多單位放電記錄保存起來，只適用于獼猴等大動物。

專利《刺激動物細胞并記錄其生理信號的裝置及其生產使用方法》(專利號為 CN01140338.1)包括非良導體的基質，在基質的至少一面上設有具加電電極的至少一個單元 導電聚合物層和至少一個良導體微電極。裝置提供了一種能夠對動物細胞進行刺激并記錄其 生理信號的裝置，用于對取自各種動物神經組織不同部位的細胞進行研究。

專利《一種可遙控運動行為的腦神經電刺激裝置》(專利號為CN200510047336)包括遙 控器、聲音刺激器、PC機、腦神經電刺激器、腦刺激電極、運動訓練器。遙控器向腦神經 電刺激器發出指令，然后通過串行口將該指令發給PC機，開始運行；同時腦神經電刺激器 發出相應的電脈沖，該電脈沖通過植入的腦刺激電極進入大腦以刺激大腦神經，大腦神經支 配軀體產生運動行為反應。這一技術是通過電流刺激動物的神經來控制動物行為，適用于在 訓練箱內進行，而且無法記錄行為相關的神經電活動。

然而，現有技術無法在自然環境下通過記錄與行為相關的神經電活動來觀察、研究動物 的行為等活動，特別是在自然環境下研究鳥類等小動物的行為學習與認知。公開于Journal?of Neurophysiology，95：1263-1273，2006的方法是將電極記錄的腦神經放電數據寫入存儲卡，在 動物歸巢后取下存儲卡然后讀取數據，再做分析。這種裝置存在的問題是：只適用于能夠歸 巢的動物，非歸巢的動物則無法獲得數據。另外，如果動物在中途丟失或其它原因導致無法 歸巢，則不能獲得數據。

綜上所述，要解決上述的技術問題，在于如何提供一種在自然環境下連續記錄動物的行 動，并同時記錄與動物行為相關的神經電活動，能夠揭示行為關聯的腦機制與神經基礎的遠 程監測裝置，以便于通過與后臺服務器的數據傳輸完成記錄動物行為和相關研究。這是本領 域面臨的新的重要技術課題，是目前研究動物行為所亟待解決的設備問題。

發明內容

本發明提供一種自然環境中動物行為的神經電活動記錄裝置，以實現在追蹤動物的行動 中能夠連續采集與動物行為相關的神經電活動，并通過與后臺服務器的數據傳輸完成記錄動 物行為和相關研究。

為達到上述目的，本發明提供了一種自然環境中動物行為的神經電活動記錄裝置，包括： 固定安裝于被監測對象背部的：

電源模塊，用于向裝置提供直流電源；

GPS模塊，用于接收定位衛星發送的定位信號，根據所述定位信號獲取被監測對象當前 的地理位置和運動狀態信息；

還包括：