一种非人灵长类动物自身给药系统操作装置

技术领域

本发明涉及实验设备技术领域，尤其涉及一种非人灵长类动物自身给药系统操作装置。

背景技术

自身给药(self-administration)试验是用来评价药物精神依赖性潜力的一种实验方法，是最能反映人类主动觅药和用药行为(drug-seeking and taking behavior)的动物模型，使客观考察药物成瘾者的主动强迫性用药这一行为特点成为可能，从而在药物成瘾研究中得到了广泛的应用，通过这种方法可观察到动物的主观觅药行为，借以评价实验药物精神依赖性潜力的大小。非人灵长类动物在亲缘关系上与人最为接近，在生理、解剖及行为等方面与人类高度相似；其较长的生命周期也更适合长时程的药物成瘾研究，可以更好地模拟人类成瘾及复吸的病理进程，在成瘾研究中具有无可替代的重要地位。建立自身给药动物模型首先需要建立静脉插管通路，即将一条医用硅橡胶管与动物的静脉系统相连接，通过布背心、金属背心、保护管与恒速输液泵形成一个密闭的输液系统。动物按压或踩踏装置内踏板，信号接收到计算机，按照科研人员的设定实验程序，即动物的体重、实验方法、决定每次药物的注射量并响应动物的踏板要求自动控制蠕动泵注射一次。

现有技术中，如201510938927.4《非人灵长类动物固定椅》、201510939938.4《非人灵长类动物自身给药系统操作箱》、201510940593.4《非人灵长类动物反应行为试验系统》和201110405753.7《猴药物依赖性实验模型的自身给药系统》中，非人灵长类动物固定椅及操作面板均在一个独立的箱体内，固定椅用于固定动物，面向操作面板；操作面板有信号灯、食物槽、拉链等；穿有布背心(背部有金属盒)的猴经试验人员从笼内抓取出来，通过金属盒用插销固定坐在猴椅上，面向操作面板，伴随试验方法要求给予条件反射的刺激条件(光源、声源刺激)，通过拉链控制给药单元获得药物。现有技术至少存在三个问题：第一、需将猴从猴饲养笼中取出，再固定在猴椅中，此操作过程由于成瘾动物易激惹且攻击性强，试验人员抓取和固定时易受到攻击，产生人身安全隐患；第二、试验猴固定在猴椅上后，猴背心铁盒上的插销易松动，猴子容易挣脱猴椅逃逸出操作箱；第三、因测试行为操作时在密闭的空间里，猴子会产生压抑感，且一定程度上限制了猴的下肢活动，不能真实模拟人辨别吸毒的真实场景。

因此，需要提供一种非人灵长类动物自身给药系统操作装置，可保证动物在装置内自由活动，可避免因活动受限引起的主观反应，伴随试验方法要求给予条件反射的刺激条件如光源和/或声源刺激，更能反映动物的自主行为，通过行为反应达到试验目的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种非人灵长类动物自身给药系统操作装置，将试验猴的饲养和试验集成在一个装置中，在猴笼的笼门上设置操作箱，供试验猴进行踏板踩踏操作以获得药物注射。

为解决以上技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种非人灵长类动物自身给药系统操作装置，包括猴笼、操作箱和药物注射部，所述猴笼包括笼门，所述操作箱固定设置在笼门上，所述操作箱包括控制面板，所述控制面板设置在笼门的内侧，所述控制面板上设有左踏板、右踏板、左指示灯和右指示灯，所述左指示灯设置在左踏板的上方，所述右指示灯设置在右踏板的上方；所述药物注射部设置在与笼门对立的背板的外侧壁上，所述背板上设有背板开孔，所述药物注射部包括蠕动泵支架、蠕动泵和注射药物容器，所述蠕动泵支架固定设置在背板的外侧壁上，所述蠕动泵设置在蠕动泵支架上，所述蠕动泵的输入端通过管路与注射药物容器连接，所述蠕动泵的输出端通过管路从背板开孔进入猴笼内。

操作箱的大小正好替代笼门上的小门，可以既不影响猴笼的饲养功能，又能便捷拆卸安装。控制面板面向猴笼内，可以被试验猴看到和操作；药物注射部设置在猴笼的背板外，便于试验人员观察蠕动泵的运行状况和注射药物容器内的液体多少，此操作行为不影响试验猴且不易被试验猴破坏。

优选地，所述药物注射部还包括过滤器，所述过滤器设置在蠕动泵输入端与注射药物容器之间的管路上。过滤器可以将注射药物容器内的药物溶液进行过滤，避免因杂质堵塞蠕动泵以及给试验猴带来不必要的干扰和伤害。

优选地，所述药物注射部还包括三通接头，所述三通接头的两端分别连接在蠕动泵输出端的管路上，所述三通接头的另一端连接抗菌抗凝管路。三通接头的作用是，给药训练时三通接头与蠕动泵输出端的管路即给药管路相通；训练结束后，关闭三通接头与蠕动泵连接的一端，同时开启三通接头与抗菌抗凝管路连接的一端，向试验猴预留插管中推入肝素进行抗菌抗凝，极其便于试验人员操作。

优选地，所述操作箱的内部设有电路控制装置，所述电路控制装置包括电路输入端和电路输出端，所述左踏板和右踏板通过数据线与电路输入端连接，所述左指示灯、右指示灯和蠕动泵通过数据线与电路输出端连接。试验猴通过按压或踩踏左踏板或右踏板，踩踏信号通过数据线传输至电路输入端。对应的指示信号自电路输出端通过数据线传输至左指示灯或右指示灯和蠕动泵，则左指示灯亮或右指示灯亮，以及蠕动泵控制是否将注射药物容器内的药物注射入试验猴的体内。电路控制装置设置在操作箱内，且操作箱密封可防水，饲养员打扫猴笼时不会接触到，不影响电路控制装置的使用寿命。

优选地，所述操作装置还包括计算机接口卡和系统控制主机，所述电路控制装置的电路输入端和电路输出端分别通过FC信号线与计算机接口卡连接，所述计算机接口卡通过数据线与系统控制主机连接。左踏板或右踏板的输入信号经电路输入端通过FC信号线传输至计算机接口卡，然后经计算机接口卡通过数据线传输至系统控制主机，系统控制主机根据设定程序给出输出信号，输出信号通过数据线回传至计算机接口卡，再经计算机接口卡通过FC信号线传输至电路输出端，最后经电路输出端传输至左指示灯或右指示灯和蠕动泵进行指示信号的响应。

优选地，所述控制面板上还设有蜂鸣器和笼灯，所述蜂鸣器和笼灯设置在控制面板的上部，所述蜂鸣器和笼灯通过数据线与电路控制装置的电路输出端连接。系统控制主机根据设定程序给出试验开始的信号，信号通过数据线传输至计算机接口卡，经计算机接口卡通过FC信号线传输至电路输出端，最后经电路输出端传输至蜂鸣器和笼灯，蜂鸣器开始响起和笼灯亮起提示试验猴试验开始。

优选地，所述猴笼内设有保护管，所述保护管的一端与背板开孔连接，所述蠕动泵输出端管路套设在保护管内，所述蠕动泵输出端管路的端部设有与试验猴体内预埋管路连接的接头。保护管的设计可防止试验猴破坏给药管路即蠕动泵输出端管路，同时保护管与猴马甲的连接口可灵活旋转，不会因为猴的旋转限制活动。

优选地，所述猴笼的顶壁和侧壁外设有加密网。加密网的设计不仅能够保证操作箱、药物注射部及外部管路不受损，也可避免试验猴因对外界的探索行为引起的损伤，同时也不会对动物福利造成影响。

优选地，所述控制面板的材质为金属。金属材质可防止试验猴对控制面板进行破坏，而且保证控制面板在功能上完全涵盖试验需求。

本发明的有益效果如下：

本发明的非人灵长类动物自身给药系统操作装置由于采用了以上技术方案，将饲养和试验操作两个功能集成一体，避免传统饲养时试验猴挣脱猴椅逃逸出操作箱，且可以避免从饲养环境转移至试验环境时，由于成瘾动物易激惹且攻击性强对试验人员的人身安全造成伤害；因试验行为操作时在猴笼内开放的空间里，且为生活环境，可以进一步保证动物的自主活动和行为，避免因活动受限带来的干扰，用药物作为奖赏来评价药物的精神依赖潜能。

上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1示出本发明的一种非人灵长类动物自身给药系统操作装置的立体结构示意图。

图2示出本发明的一种非人灵长类动物自身给药系统操作装置的另一方向立体结构示意图。

图3示出本发明的一种非人灵长类动物自身给药系统操作装置的控制面板结构示意图。

图4示出本发明的一种非人灵长类动物自身给药系统操作装置的药物注射部结构示意图。

主要附图标记说明：

1-猴笼，11-笼门，2-操作箱，3-控制面板，31-左踏板，32-右踏板，33-左指示灯，34-右指示灯，35-蜂鸣器，36-笼灯，4-药物注射部，41-蠕动泵支架，42-蠕动泵，43-注射药物容器，44-过滤器，45-三通接头，5-背板开孔，6-计算机接口卡。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。

在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在所述元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向(旋转90度或其他取向)且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。

如图1-图4所示，一种非人灵长类动物自身给药系统操作装置，包括猴笼1、操作箱2和药物注射部4，所述猴笼1包括笼门11，所述操作箱2固定设置在笼门11上，所述操作箱2包括控制面板3，所述控制面板3设置在笼门11的内侧，所述控制面板3上设有左踏板31、右踏板32、左指示灯33和右指示灯34，所述左指示灯33设置在左踏板31的上方，所述右指示灯34设置在右踏板32的上方。所述控制面板3上还设有蜂鸣器35和笼灯36，所述蜂鸣器35和笼灯36设置在控制面板3的上部。所述控制面板3的材质为金属。金属材质可防止试验猴对控制面板3进行破坏，而且保证控制面板3在功能上完全涵盖试验需求。

操作箱2的大小正好替代笼门11上的小门，可以既不影响猴笼1的饲养功能，又能便捷拆卸安装。控制面板3面向猴笼1内，可以被试验猴看到和操作。

所述猴笼1的顶壁和侧壁外设有加密网。加密网的设计不仅能够保证操作箱2、药物注射部4及外部管路不受损，也可避免试验猴因对外界的探索行为引起的损伤，同时也不会对动物福利造成影响。

所述药物注射部4设置在与笼门11对立的背板的外侧壁上，所述背板上设有背板开孔5，所述药物注射部4包括蠕动泵支架41、蠕动泵42和注射药物容器43，所述蠕动泵支架41固定设置在背板的外侧壁上，所述蠕动泵42设置在蠕动泵支架41上，所述蠕动泵42的输入端通过管路与注射药物容器43连接，所述蠕动泵42的输出端通过管路从背板开孔5进入猴笼1内。药物注射部4设置在猴笼1的背板外，便于试验人员观察蠕动泵42的运行状况和注射药物容器43内的液体多少，此操作行为不影响试验猴且不易被试验猴破坏。

所述猴笼1内设有保护管，所述保护管的一端与背板开孔5连接，所述蠕动泵42输出端管路套设在保护管内，所述蠕动泵42输出端管路的端部设有与试验猴体内预埋管路连接的接头。保护管的设计可防止试验猴破坏给药管路即蠕动泵42输出端管路，同时保护管与猴马甲的连接口可灵活旋转，不会因为猴的旋转限制活动。

所述药物注射部4还包括过滤器44，所述过滤器44设置在蠕动泵42输入端与注射药物容器43之间的管路上。过滤器44可以将注射药物容器43内的药物溶液进行过滤，避免因杂质堵塞蠕动泵42以及给试验猴带来不必要的干扰和伤害。

所述药物注射部4还包括三通接头45，所述三通接头45的两端分别连接在蠕动泵42输出端的管路上，所述三通接头45的另一端连接抗菌抗凝管路。三通接头45的作用是，给药训练时三通接头45与蠕动泵42输出端的管路即给药管路相通；训练结束后，关闭三通接头45与蠕动泵42连接的一端，同时开启三通接头45与抗菌抗凝管路连接的一端，向试验猴预留插管中推入肝素进行抗菌抗凝，极其便于试验人员操作。

所述操作箱2的内部设有电路控制装置，所述电路控制装置包括电路输入端和电路输出端，所述左踏板31和右踏板32通过数据线与电路输入端连接，所述左指示灯33、右指示灯34和蠕动泵42通过数据线与电路输出端连接。所述蜂鸣器35和笼灯36通过数据线与电路控制装置的电路输出端连接。

系统控制主机根据设定程序给出试验开始的信号，信号通过数据线传输至计算机接口卡6，经计算机接口卡6通过FC信号线传输至电路输出端，最后经电路输出端传输至蜂鸣器35和笼灯36，蜂鸣器35开始响起和笼灯36亮起提示试验猴试验开始。试验猴通过按压或踩踏左踏板31或右踏板32，踩踏信号通过数据线传输至电路输入端。对应的指示信号自电路输出端通过数据线传输至左指示灯33或右指示灯34和蠕动泵42，则左指示灯33亮或右指示灯34亮，以及蠕动泵42控制是否将注射药物容器41内的药物注射入试验猴的体内。电路控制装置设置在操作箱2内，且操作箱2密封可防水，饲养员打扫猴笼时不会接触到，不影响电路控制装置的使用寿命。

所述操作装置还包括计算机接口卡6和系统控制主机，所述电路控制装置的电路输入端和电路输出端分别通过FC信号线与计算机接口卡6连接，所述计算机接口卡6通过数据线与系统控制主机连接。左踏板31或右踏板32的输入信号经电路输入端通过FC信号线传输至计算机接口卡6，然后经计算机接口卡6通过数据线传输至系统控制主机，系统控制主机根据设定程序给出输出信号，输出信号通过数据线回传至计算机接口卡6，再经计算机接口卡6通过FC信号线传输至电路输出端，最后经电路输出端传输至左指示灯33或右指示灯34和蠕动泵42进行指示信号的响应。

猴笼1可同时设置多个，每个猴笼1上设置操作箱2，每个操作箱2内的电路控制装置分别通过FC信号线与计算机接口卡6连接，系统控制主机可同时控制多个电路控制装置进行输入信号的采集和输出信号的传输。

开始试验前，笼灯36亮起和/或蜂鸣器35响起提示试验猴试验开始(根据试验目的确定是否开启蜂鸣器35)。训练试验猴按压左踏板31则左指示灯33亮，按压右踏板32则右指示灯34亮，让试验猴学会按压踏板，以及形成左踏板31对应左指示灯33亮和右踏板32对应右指示灯34亮的条件反射。然后指定左踏板31为注射药物杆，右踏板32为无效杆，试验猴按压左踏板31则左指示灯33亮起，同时蠕动泵42开启将注射药物容器43内的药物注射入试验猴体内；试验猴按压右踏板32则右指示灯34亮起，但无药物注射。

通过该自身给药系统操作装置进行的自身给药试验，用药物作为奖赏来评价药物的精神依赖潜能。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。针对上述示例性实施方案所做的任何简单修改、等同变化与修饰，都应落入本发明的保护范围。