универсальное устройство с изменяемой архитектурой для формирования инструментальных сред

Формула изобретения

Устройство с изменяемой архитектурой для изучения поведения лабораторных животных в искусственной инструментальной среде, включающее квадратный ящик, отличающееся тем, что ящик содержит электродный пол и прозрачную крышку, внутри ящик заполнен блоками в виде параллелепипедов, установленных с возможностью выема из ящика и состоящих из двух рассоединяемых модулей в виде призм, жестко сцепленных друг с другом, при этом в стенках призм высверлены отверстия для крепления манипуляторных колец и датчиков.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к экспериментальной физиологии и предназначено для исследований в области высшей нервной деятельности, в частности для изучения высших форм поведения (рассудочной и познавательной деятельности, инсайт-обучения и т.д.) у лабораторных белых крыс в искусственной инструментальной среде.

Известна установка Хебба и Уильямса [1], предложенная для оценки рассудочной деятельности у животных, представляющая собой простую огороженную площадку с передвижными барьерами. Животные, первоначально размещенные в стартовой зоне, обходя преграды, должны найти выход из установки. Чтобы подопытные особи не могли руководствоваться положением барьеров относительно выхода, при повторном помещении зверька в установку барьеры передвигаются.

Недостатками данного устройства являются:

1) всего 6 вариантов положений барьеров;

2) формирование только лабиринтных моделей для изучения поведения лабораторных животных;

3) невозможность изменения тестируемыми животными архитектуры установки в процессе эксперимента;

4) конструктивная невозможность применения в ходе опыта аверзивного раздражителя (электрического тока и т.п.), а следовательно, отсутствие возможности формировать у подопытных особей оборонительную мотивацию;

5) ограниченность пространства установки и, соответственно, протяженности и сложности формируемых искусственных сред.

Технический результат - разработка универсального устройства с поливариантной возможностью моделирования различных видов лабиринтов и инструментальных сред, а также создания условий для изучения ориентировочно-исследовательского поведения; свободы выбора и когнитивных способностей у подопытных животных при различных мотивациях.

Предлагаемое устройство (чертеже) включает в себя квадратный ящик 1, заполненный квантами: блоками-параллелепипедами 2. Снизу к ящику крепится электродный пол 3. Сверху ящик закрывается прозрачной крышкой 4. Каждый блок 2 имеет сложное строение и состоит из двух модулей-призм 5, которые в исходном состоянии жестко сцеплены друг с другом. Во внешних стенках модулей высверлены специальные отверстия 7, предназначенные для крепления различных вспомогательных устройств, например манипуляторных колец 6. Кроме того, в отверстия 7 можно вставлять цилиндрические штифты, что обеспечит прочную фиксацию блоков 2 друг с другом. Размер ящика 1 и количество блоков 2 в нем регламентируется только пожеланиями или потребностями экспериментатора и, в принципе, произвольны.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (чертеж) весь ящик 1 заполнен блоками 2. Сложное строение блоков 2 позволяет посредством рассоединения модулей-призм 5 создавать инструментальные среды практически любой формы: гексагональной, ромбовидной и т.д. Модульный блок 2 может быть при необходимости модифицирован в компонент системы регистрации (с помощью крепления чувствительных датчиков (фотоэлементов, герконов) в отверстиях 7 модулей-призм 5). Для того чтобы в установке сформировать, например, простой Т-образный лабиринт, экспериментатором определяется расположение стартовой зоны и путем вынимания из ящика 1 блоков 2 создаются необходимой длины ход и рукава требуемого лабиринта.

Вставка кольца 6 в отверстие 7 модуля-призмы 5 блока 2 расширяет возможности установки и превращает ее в среду, на которую подопытное животное имеет возможность воздействовать и изменять ее в соответствии со своими мотивациями и рассудочно-познавательной деятельностью мозга: дергая кольца зубами или лапками, крыса перемещает блоки 2 и изменяет конфигурацию лабиринта.

Пример 1

Формируется Т-образный лабиринт. В стартовую зону помещается животное, у которого предварительно выработана пищевая мотивация. В один из рукавов кладется пища. Ящик 1 закрывается прозрачной крышкой 4, через которую ведется наблюдение. У подопытного животного есть два пути получения пищи:

1. Подчиниться воле экспериментатора и посредством последовательного обхода лабиринта искать пищу.

2. Создать собственный путь к пище, передвигая блоки 2 и открывая таким образом новый ход.

Пример 2

Формируется Т-образный лабиринт. В стартовую зону помещается животное. К электродному полу 3 подключается электрический ток, действующий с определенной частотой. С помощью данного воздействия у крысы вызывается оборонительная мотивация. В одном из рукавов лабиринта создается из диэлектрического материала безопасная зона. Ящик 1 закрывается прозрачной крышкой 4, через которую ведется наблюдение. У подопытного животного есть два пути добраться до безопасной зоны:

1. Подчиниться воле экспериментатора и посредством последовательного обхода лабиринта искать безопасную зону.

2. Создать собственный путь к безопасной зоне, передвигая блоки 2 и открывая таким образом новый ход.

Литература

1. Менинг О. Поведение животных. М.: «Мир». 1982. С.278.