气味物质的学习记忆训练系统技术方案

一种气味物质的学习记忆训练系统，包括箱体、气味装置、换气系统、电刺激装置以及控制电路，其技术要点是：所述箱体上设有与换气系统相连的进气口和排气口，气味装置包括与箱体进气口相应设置的气味通道、与气味通道进气端相连通的气源；换气系统包括储气瓶以及排气扇；电刺激装置包括限位在箱体内的由交替设置的正负电极构成的栅格板；栅格板上安装有食物奖励装置，栅格板上方通过支撑弹簧安装有位于箱体内壁上的躲避台，躲避台底部设有可调整躲避台竖直或水平状态的支撑气缸。通过负性电刺激，或食物、饮水正性引诱训练，让鼠对某一种气味产生行为反应，以此作为识别某种物质的观察指标，确定目标搜寻物在附近是否存在。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种动物的训练或锻炼设备，特别是涉及一种气味物质的学习记忆训练系统，其主要适用于缉毒鼠、防爆鼠等实验鼠的训练。
技术介绍
据查，在国内外，用动物缉毒多用缉毒犬，用鼠缉毒在国外已有先例。老鼠的嗅黏膜分布有密集的神经末梢和丰富的血管，它的嗅觉灵敏度超过狗的七至八倍。训练鼠类缉毒、防爆具有独特的优势。与犬相比，缉毒鼠嗅觉更加灵敏，体积更小，方便灵活，可以到达和探查犬类无法抵达的目标，易于训练，其训练周期更短，投入更少，具有广阔的经济和社会效益。一只训练有素的缉毒鼠就是一台小型灵活的侦查感应器，它能凭借其发达的神经系统，敏锐的嗅觉、视觉、听觉等器官搜查出各类毒品和爆炸性化学物质。利用电流刺激或食物奖赏广泛应用于鼠的学习记忆行训练中，或通过对不同气体气味的辨别，使鼠和犬等形成一定的条件反射。如申请公布号为CN101238798A的专利技术专利，公开了一种“一种动物嗅觉学习训练方法及系统”，包括以下步骤:(1)训练前对动物进行较长时间的断水，使训练时动物具有强烈的四处找水的愿望；(2)将动物放进训练场所中，训练时，在计算机控制系统提供两种不同气味的气体，并轮流随机施放；(3)在其中一种气味条件下，动物去舔水就会得到少许水作为奖励；在另一种气味条件下，动物去舔水就会得到电击作为惩罚；(4)如此循环测试百次以上，如果动物能辨别此两种不同的气味，即可形成正确的操作式条件反射，根据动物的行为表现即可判断该动物是否具有辨别此两种气味的能力。该技术方案虽然可以用于训练动物对于不同气味的辨别能力，但是该方法训练必须依赖动物的“渴觉”进行，并通过“电击”或“奖励”机制加深动物记忆，达到训练目的。显而易见的，断水时间会影响训练周期，断水时间受动物个体差异影响，难以精确定量，如果省略“渴觉”诱发，根本无法诱发动物的自主气味辨别。因此该方法受限因素过多，无法满足实际需要。如授权公告号为CN202406777U的技术，公开了一种“可编程小动物惊恐刺激应激实验装置”，包括应激实验设备分系统和电器控制分系统两部分，它们安装在同一封闭的隔音箱体内；电器控制分系统由电子刺激控制部分和可编程惊恐刺激信号时间控制仪两部分构成机电一体化整体结构，电器控制分系统安装在实验设备隔离箱的顶部。该技术方案仅能使老鼠产生应激作用，无法建立带有标的物气味的条件反射机制，因此无法用于实验鼠的训练。
技术实现思路
本技术的目的是为了提供一种用于鼠识别不同气味物质的学习记忆训练系统。通过负性电刺激或正性饥渴引诱训练，使鼠对标的气味产生行为反应，作为识别标的物标志，可将其用于缉毒与反恐等活动。其具有结构简单，性能稳定，造价低，训练方法简单易行，训练效率高，训练成本低，其社会效益及经济效益可观，应用前景广阔。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：该气味物质的学习记忆训练系统，包括箱体、气味装置、换气系统、电刺激装置以及控制电路，其技术要点是：所述箱体上设有与换气系统相连的进气口和排气口，气味装置包括与箱体进气口相应设置的气味通道、与气味通道进气端相连通的气源；换气系统包括储气瓶以及排气扇；电刺激装置包括限位在箱体内的由交替设置的正负电极构成的栅格板；栅格板上安装有食物奖励装置，栅格板上方通过支撑弹簧安装有位于箱体内壁上的躲避台，躲避台底部设有可调整躲避台竖直或水平状态的支撑气缸。为进一步巩固训练效果，缩短训练周期，同时实现奖励食物的自动供给，所述食物奖励装置包括顶部设有开口的饲料盒、位于饲料盒内的给食气缸，给食气缸的输出端可伸出饲料盒。为实现训练期间无人监控状态下的的数据记录与分析，整个训练系统还包括有记录系统，记录系统包括位于箱体内的红外摄像头、多功能数据采集卡和视频采集卡。为实现无人状态下的全自动的控制，所述控制电路包括时控开关、电刺激电路、电刺激控制电路、气味装置控制电路、换气系统控制电路、食物奖励装置控制电路以及躲避台控制电路；电刺激电路包括脉冲信号源、与脉冲信号源输出端相连的交替设置的正负电极、用于控制电极通断的继电器线圈KM3和KM4的连接正极或负极的常开触点KM31、KM41和连接负极或正极的常开触点KM32、KM42；电刺激控制电路包括受时控开关控制的延时继电器JS2~JS5、受延时继电器线圈JS2常开触点JS22和延时继电器JS3常闭触点JS31控制的继电器线圈KM3、受延时继电器线圈JS4常开触点JS41和延时继电器JS5常闭触点JS51控制的继电器线圈KM4；气味装置控制电路包括受延时继电器线圈JS1常闭触点JS11控制的继电器线圈KM1、受继电器线圈KM1常开触点KM11控制的电磁阀JZ1、JZ2；换气系统控制电路包括受延时继电器线圈JS1和JS2、受延时继电器线圈JS1常开触点JS12和延时继电器线圈JS2常闭触点JS21控制的继电器线圈KM2、受继电器线圈KM2常开触点KM21控制的电磁阀JZ3；食物奖励装置控制电路包括受时控开关控制的延时继电器线圈JS5、受延时继电器线圈JS5常开触点JS53控制的电磁阀JZ5；躲避台控制电路包括受时控开关控制的延时继电器线圈JS5、受延时继电器线圈JS5常闭触点JS52控制的电磁阀JZ4。本技术的有益效果为：本技术旨在设计和用于训练鼠类缉毒和防爆用途的鼠训练装置，并快速对实验鼠进行刺激信号和奖励机制与不同气味相偶联训练。其箱体由透明材质制成，便于对箱内鼠的活动反应进行观察。采用相对封闭的箱体，保证箱内气体的独立性，防止箱外环境对箱体内的干扰。训练老鼠把标的物的气味和跳上一定高度的躲避台或给食装置联系在一起。经过两个星期的训练后，老鼠能有90%跳上饲料盒寻食，以此作为观察指标，即可确定特定区域内是否存在标的物(毒品或炸药)。其气味通道多、通过时控开关即可自动控制进行一定时间间隔的训练、通过红外摄像头可实时监控并记录训练过程，可在一段时间无人监管的条件下进行较复杂的训练，只需定期补充食物即可。经过一定时间的训练后，实验鼠在嗅到标的物气味便立即跳到躲避台上躲避电刺激。也可由食物、饮水正性引诱训练鼠爬上躲避台。现有技术通过训练形成的条件反射为：①渴觉→存在标的气味→可饮水；②渴觉→无标的气味→不可饮水（饮水会被电击）。本技术通过训练形成的条件反射为：①存在标的气味→跳上躲避台（不跳台躲避会被电击）；②无标的气味→无任何反应。可见该条件反射的形成更为容易，并且完全不依赖于渴觉、饿觉的产生，受限因素少，更利于实现，训练周期更短。采用了结构更简单的训练系统，造价更本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气味物质的学习记忆训练系统，包括箱体、气味装置、换气系统、电刺激装置以及控制电路，其特征在于：所述箱体上设有与换气系统相连的进气口和排气口，气味装置包括与箱体进气口相应设置的气味通道、与气味通道进气端相连通的气源；换气系统包括储气瓶以及排气扇；电刺激装置包括限位在箱体内的由交替设置的正负电极构成的栅格板；栅格板上安装有食物奖励装置，栅格板上方通过支撑弹簧安装有位于箱体内壁上的躲避台，躲避台底部设有可调整躲避台竖直或水平状态的支撑气缸。

【技术特征摘要】
1.一种气味物质的学习记忆训练系统，包括箱体、气味装置、换气系统、电刺激装置以
及控制电路，其特征在于：所述箱体上设有与换气系统相连的进气口和排气口，气味装置包
括与箱体进气口相应设置的气味通道、与气味通道进气端相连通的气源；换气系统包括储
气瓶以及排气扇；电刺激装置包括限位在箱体内的由交替设置的正负电极构成的栅格板；
栅格板上安装有食物奖励装置，栅格板上方通过支撑弹簧安装有位于箱体内壁上的躲避
台，躲避台底部设有可调整躲避台竖直或水平状态的支撑气缸。
2.根据权利要求1所述的气味物质的学习记忆训练系统，其特征在于：所述食物奖励装
置包括顶部设有开口的饲料盒、位于饲料盒内的给食气缸，给食气缸的输出端可伸出饲料
盒。
3.根据权利要求1所述的气味物质的学习记忆训练系统，其特征在于：还包括记录系
统，记录系统包括位于箱体内的红外摄像头、多功能数据采集卡和视频采集卡。
4.根据权利要求1或2或3所述的气味物质的学习记忆训练系统，其特征在于：所述控制
电路包括时控开关、电刺激电路、电刺激控制电路、气味装置控制电路、换气系统控制电路、
食物奖励装置控制电路以及躲避台控制电路；
电刺激电路包括脉冲信号源、与脉冲信号源输出端相...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱启文，赵建文，匡宝平，郭鹏骥，李典典，李晓秀，崔跃，刘殊余，刘慧颖，金戈，邹丹，
申请(专利权)人：沈阳医学院，
类型：新型
国别省市：辽宁;21