阅读说明：本技术 脑缺血性大鼠认知功能障碍的实验研究中的水迷宫装置 (Water labyrinth device in experimental research of cerebral ischemic rat cognitive dysfunction ) 是由 张广林 李天晓 常晓赞 行君 于 2020-05-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种脑缺血性大鼠认知功能障碍的实验研究中的水迷宫装置,包括由池壁和池底构成的水池,还包括用于漂浮于所述水池中的站台,站台包括具有浮力腔的浮力盒,站台上设置有磁性体,水迷宫装置还包括用于固定于所述池底的下侧以对所述磁性体吸附的磁体,所述浮力腔的体积可调和/或所述磁体的磁力可调。本发明提供了一种脑缺血性大鼠认知功能障碍的实验研究中的迷宫装置,以解决现有技术中站台总体高度较高,站台底部容易产生光学折射而对大鼠视觉造成混淆的技术问题。(The invention relates to a water maze device in experimental research of cerebral ischemic rat cognitive dysfunction, which comprises a water pool and a platform, wherein the water pool is composed of a pool wall and a pool bottom, the platform is used for floating in the water pool, the platform comprises a buoyancy box with a buoyancy cavity, a magnetic body is arranged on the platform, the water maze device also comprises a magnet which is fixed at the lower side of the pool bottom and used for adsorbing the magnetic body, and the volume of the buoyancy cavity is adjustable and/or the magnetic force of the magnet is adjustable. The invention provides a labyrinth device in experimental study on cerebral ischemic rat cognitive dysfunction, which aims to solve the technical problems that the total height of a platform is higher, and the bottom of the platform is easy to generate optical refraction to cause confusion on rat vision in the prior art.)

脑缺血性大鼠认知功能障碍的实验研究中的水迷宫装置

技术领域

本发明涉及动物实验领域中的脑缺血性大鼠认知功能障碍的实验研究中的迷宫装置。

背景技术

慢性脑供血不足(chronic cerebralcirculationinsufficiency, CCCI)于1990年由日本学者提出,指由于脑动脉循环障碍引起的头重、头晕等自觉症状波动性消长。目前对CCCI尚无确切、公认的定义,普遍认为是一种常见的缺血性脑血管病, 60岁以上人群中,大约2/3存在这种现象。CCCI与诸多脑血管疾病密切相关，特别是与血管性痴呆(VD)、Alzheimer病(AD)等关系密切，这些疾病都以认知功能障碍为主要特征，而且脑血流下降程度与痴呆的严重程度有关。各种原因引起的脑循环障碍,都可造成脑供血不足,长期的CCCI使脑产生慢性缺血，从而产生不同程度的病理损伤，使认知功能下降，痴呆产生。随着老龄化社会的到来，老年性痴呆逐渐成为一个重要的医疗和社会问题。血管性痴呆（VaD）位于老年性痴呆的第二位，占老年性痴呆20%-30%。

CCCI致认知功能障碍研究已成为研究的热点，其损伤机制尚未完全阐明。CCCI组织病理学改变包括皮质萎缩、皮质和海马神经元变性、白质疏松、胶质细胞增生和毛细血管床的改变等。主要的损伤机制有凋亡、免疫炎性损伤、氧化应激损伤、突触结构和功能异常、能量代谢障碍、中枢胆碱能及单胺能系统神经递质功能紊乱等。

中枢胆碱能系统与学习、记忆和认知功能密切相关。多项研究认为脑缺血后相关区域乙酞胆碱水平下降，脑内胆碱能神经递质在人类学习和记忆过程中的重要作用，短暂性缺血后再灌注最易引起人和动物海马CAI区神经损伤，几天后发生迟发性神经元死亡匡。脑缺血后纹状体的改变和白质细胞的损伤是慢性脑缺血区域最典型及最明显的表现，而慢性脑缺血导致的纹状体改变主要包括神经元细胞的损伤及迟发胆碱功能障碍两个方面。放射自显影发现, Ueda等研究证实Wistar大鼠2VO术后12周额叶皮质和海马毒覃碱型乙酰胆碱受体结合力下降,单胺能神经系统亦与脑的高级功能有关,且参与调节脑血流量和能量代谢。

CCCI病因复杂，对其发病机制的研究尚需加强,临床表现多样,诊断标准还缺少可靠指标。但随着对疾病的深入研究，尤其在慢性脑缺血的病理生理及生化学改变方面的一些研究新进展，为药物治疗提供理论依据，能够在CCCI阶段给予良好的干预措施，延缓疾病进展尤其是痴呆的进程，以达到治疗的目的,具有非常重要的意义。目前临床常用的治疗痴呆药物有：胆碱酯酶抑制剂、N-甲基-D天冬氨酸受体拮抗剂、钙通道阻滞剂和神经营养药物等，长期治疗效果不肯定。

近几年来,随着AST-IV在神经方面药理研究的不断深入，发现其对神经元的保护作用和对记忆的改善作用方面越来越突出。笔者认为，它必将在神经性的疑难疾病特别是慢性脑缺血性疾病如（AD，VD）的治疗方面发挥更大的作用,具有广泛的开发应用前景。

在临床实验之前，需要体外检测AST-IV对神经元细胞的影响，目前采用的方式就是对大鼠进行试验，基本的试验过程为：采用双侧总颈动脉结扎法建立慢性脑缺血性大鼠痴呆模型，术后29天，利用水迷宫装置对各组大鼠进行5天的学习和记忆能力测试。

水迷宫装置是英国心理学家Morris于20世纪80年(1981)代初设计并应用于脑学习记忆机制研究的一种实验手段，其在AD研究中的应用非常普遍。较为经典的Morris水迷宫，测试程序主要包括定位航行试验和空间探索试验两个部分。其中定位航行试验(placenavigation)历时数天,每天将大鼠面向池壁分别从4个入水点放入水中若干次，记录其寻找到隐藏在水面下平台的时间(逃避潜伏期,escape latency)。空间探索试验(spatialprobe)是在定位航行试验后去除平台，然后任选一个入水点将大鼠放入水池中,记录其在一定时间内的游泳轨迹，考察大鼠对原平台的记忆。

其原理为：虽然老鼠是天生的游泳健将，但是它们却厌恶处于水中的状态，同时游泳对于老鼠来说是十分消耗体力的活动，他们会本能的寻找水中的休息场所。寻找休息场所的行为涉及到一个复杂的记忆过程，包括收集与空间定位有关的视觉信息，再对这些信息进行处理、整理、记忆、加固、然后再取出，目的是能成功的航行并且找到隐藏在水中的站台，最终从水中逃脱。

现有的水迷宫装置包括一个圆形水池，水池的底部固定有一个圆柱形平台，使用时，将大鼠面对水池侧壁放入水池，大鼠会本能的寻找并游向水中的站台，通过多次、多天的记忆训练，考察大鼠对原平台的记忆。

现有的这中水迷宫装置存在的问题在于：圆柱形的站台底部固定于水池的底部，因此圆柱形站台的总体高度较高，在水的折射下，容易对大鼠的视觉造成混淆，从而导致试验的不真实性。每次大鼠训练结束后，都需要工作人员将大鼠由站台上抓走，拿去烘干或其它观察，工作人员在抓取大鼠时，容易出现大鼠由站台上逃到水中无法抓取的问题，工作人员抓取大鼠的劳动强度较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脑缺血性大鼠认知功能障碍的实验研究中的迷宫装置，以解决现有技术中站台总体高度较高，站台底部容易产生光学折射而对大鼠视觉造成混淆的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明中的技术方案如下：

脑缺血性大鼠认知功能障碍的实验研究中的水迷宫装置，包括由池壁和池底构成的水池，还包括用于漂浮于所述水池中的站台，站台包括具有浮力腔的浮力盒，站台上设置有磁性体，水迷宫装置还包括用于固定于所述池底的下侧以对所述磁性体吸附的磁体，所述浮力腔的体积可调和/或所述磁体的磁力可调。

所述磁体为磁力可调的电磁铁。

所述浮力腔的体积可调，浮力盒包括浮力盒底壁、浮力盒盖体固定于浮力盒底壁与浮力盒盖体之间的浮力盒前侧壁、浮力盒后侧壁和浮力盒右侧壁，浮力盒还包括沿左右方向导向移动装配于浮力盒盖体、浮力盒底壁、浮力盒前侧壁和浮力盒后侧壁之间的浮力盒左侧壁，浮力盒上设置有用于驱动浮力盒左侧壁沿左右方向往复移动调整的侧壁驱动机构。

所述磁性体包括由金属材料制成的网底板，网底板上沿周向间隔布置有多个竖向布置的网笼杆，浮力盒的外缘开设有供对应网笼杆沿上下方向导向贯穿的网笼杆导向孔，浮力盒底部与所述网底板之间设置有传力拉簧，网底板具有用于被所述磁体吸附而位置靠下的低位，和在磁体吸附释放后被传力拉簧拉至位置靠上的高位，网笼杆具有随网底板移动至低位时顶部没于浮力盒顶部之下的收起位和随网底板移动至高位时顶部突出于所述浮力盒顶部以上的围鼠位。

本发明的有益效果为：本发明中，通过池底下侧的磁体对站台上的磁性体吸附，该吸附力与浮力盒产生的浮力平衡，而使得站台漂浮于水池中，这样站台的底部不需要与池底相连，可以有效的减小站台的整体高度，避免站台高度过高而产生光学折射对大鼠的视觉造成混淆。当需要改变站台位置时，只需要移动磁性体的位置，即可，通过改变磁性体的吸附力和/或浮力腔的体积，可以改变站台在水池中的高度。

进一步的，当磁性体对磁体吸附时，网底板受吸附而使得传力拉簧拉伸，网底板朝下移动至低位，此时固定于网底板上的网笼杆也随之朝下移动至顶部没于浮力盒顶部之下的收起位，此时浮力盒的顶部无凸起无，不影响大鼠的寻找与占位，在试验结束后，操作人员移走磁性体，受传力拉簧作用，网底板朝上移动至高位，网笼杆随网底板移动至顶部突出于浮力盒顶部以上的围鼠位，此时被试验的大鼠被围在各网笼杆之间，而不能逃离至水中，操作人员可以方便的将大鼠拿走，抓取大鼠的劳动强度较小。

附图说明

图1是本发明的一个实施例中，网底板处于低位时的状态示意图；

图2是图1中站台的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是发明的一个实施例中，网底板处于高位时的状态示意图；

图5是图4中站台的结构示意图。

具体实施方式

脑缺血性大鼠认知功能障碍的实验研究中的水迷宫装置的实施例如图1~5所示：包括水池1和用于漂浮于水池中的站台2，水池1包括池壁6和池底5，站台2包括具有浮力腔7的浮力盒，站台上设置有磁性体9。水迷宫装置还包括用于固定于池底的下侧以对磁性体吸附的磁体4，本发明中的磁体4为一个永磁体，浮力腔7的体积可调。

浮力盒包括浮力盒底壁11、浮力盒盖体13固定于浮力盒底壁与浮力盒盖体之间的浮力盒前侧壁18、浮力盒后侧壁19和浮力盒右侧壁12，浮力盒盖体13的顶部形成站台台面，浮力盒还包括沿左右方向导向移动装配于浮力盒盖体、浮力盒底壁、浮力盒前侧壁18和浮力盒后侧壁19之间的浮力盒左侧壁15，浮力盒上设置有用于驱动浮力盒左侧壁15沿左右方向往复移动调整的侧壁驱动机构，本发明中，浮力盒还包括置于浮力盒底壁11、浮力盒盖体13四周的固定围板17，侧壁驱动机构包括螺纹连接于左侧位置的固定围板上的调节螺杆14，调节螺杆14的右端与浮力盒左侧壁转动防脱配合，具体的在浮力盒左侧壁上开设有口小腔大的T形孔，调节螺杆14的右端与该T形孔适配，且转动配合。浮力盒的侧壁上还设置有排气口20，排气口20处设置有阀门。当需要改变浮力腔的大小而改变站台的浮力时，打开阀门，转动调节螺杆14，调节螺杆14可以带动浮力盒左侧壁15左右移动调整，调整结束后，关闭阀门即可。图中项3表示液位高度。

固定围板17构成浮力盒的外缘，在本实施例中，磁性体包括由金属材料制成的网底板9，网底板上沿周向间隔布置有多个竖向布置的网笼杆8，浮力盒的外缘开设有供对应网笼杆沿上下方向导向贯穿的网笼杆导向孔16，网笼杆的导向孔的个数与网笼杆的个数一一对应布置，浮力盒底部与网底板之间设置有传力拉簧10，网底板具有用于被所述磁体吸附而位置靠下的低位，和在磁体吸附释放后被传力拉簧拉至位置靠上的高位，网笼杆具有随网底板移动至低位时顶部没于浮力盒顶部之下的收起位和随网底板移动至高位时顶部突出于所述浮力盒顶部以上的围鼠位。

在需要对大鼠进行水迷宫试验时，磁性体与磁体相互吸附固定，也就是说磁体的固定力由磁性体提供，可以把站台移动至水池的任意位置，通过改变浮力腔的大小，改变站台的浮力，从而改变站台的漂浮高度，浮力盒左侧壁的移动来改变浮力腔大小，不会对站台台面造成影响，因此不会影响大鼠的判断，当网底板被磁体吸附时，网底板克服传力拉簧而作用力而向下移动至低位，如图1所示，此时网笼杆随网底板移动至收起位，各网笼杆的顶部均没于浮力盒的顶部即站台台面之下，不会对大鼠寻找站台造成影响。当大鼠试验结束后，操作人员只需移走磁体，此时没有了磁体的吸附作用后，网底板被传力拉簧拉着而移动至位置靠上的高位，网笼杆也随之移动至位置靠上的围鼠位，如图4所示，大鼠被围在各网笼杆中间，大鼠不能越过网笼杆跳至水中，同时由于缺少了磁体的吸附，浮力盒也会浮到水面上，操作人员可以很方便的将大鼠拿走。

在本发明的其它实施例中，浮力腔的体积也可以不能调整，此时磁体可以由磁力可调的电磁铁构成；池底也可以由铁板制成，此时可以方便的将磁体挪移到池底的任意位置。