本发明涉及动物平衡木行为学实验装置，具体地说是一种小型啮齿类动物平衡木行为学实验装置及实验方法。
背景技术：
1、动物行为学研究动物对环境和其他生物的互动，是以其沟通行为、情绪表达、社交行为、学习行为、繁殖行为等为研究对象的学科。而神经生物学是一门较为复杂的学科，涉及到学习记忆、认知功能、情绪、感觉、运动等多个研究领域，致力于从神经系统的角度解析生物的各种行为。鉴于动物行为学与神经生物学之间的紧密联系，动物行为学实验自然成为了神经生物学研究中的不可或缺的重要手段。因此动物行为学实验成为神经生物学研究中的重要手段。在大量实验动物中，以小鼠为代表的小型啮齿类动物以体型小，生长迅速，寿命短，繁殖力强，易于饲养和管理等多种优势成为了最常见的实验动物，并形成了各类小鼠模型。以小鼠疾病模型为例，其在神经科学、脑功能领域的模型有：阿尔兹海默病ad小鼠模型、帕金森病pd小鼠模型、缺血缺氧性脑病hie小鼠模型，抑郁症小鼠模型等等，通常通过这些疾病模型结合动物行为学实验来研究发病机理、药物效果等。
2、在上述提到的小鼠模型中，常常需要测定实验动物的平衡能力、肌力以及运动协调力，为此将进行平衡木实验。传统平衡木由于实验动物恐高、自主通过平衡木的主动意识差，实验过程需要人工训练、计时、观察记录等原因，导致实验过程耗时、耗力，且实验数据误差较大。同时在传统实验中，单方面电刺激驱动小鼠门槛较高，电压过低无法有效刺激小鼠，电压过高导致小鼠惊慌乱窜、缩在角落不动，甚至伤害小鼠；采用食物引诱驱动对小鼠，由于平衡木上食物投放的限制，引诱效果不佳；这些驱动动物的方式单一，不同程度影响实验效率，严重者可致实验数据失真。最后，类似水迷宫、高架十字迷宫等市场化的经典行为学实验，采用摄像头记录动物行为轨迹受视频分辨率、环境、算法等因素的影响，同时购买摄像头及数据分析设备将极大增加设备成本，对预算有限的实验室极其不友好。
3、因此，有必要提供一种小型啮齿类动物平衡木行为学实验装置及实验方法解决上述问题。
技术实现思路
2、为了达到上述目的，本发明提供了一种小型啮齿类动物平衡木实验装置，包扩实验箱体和按压式饲养槽，所述实验箱体整体呈方形，所述实验箱体设置有侧门，所述实验箱体下方安装有落地式支架，所述实验箱体之间使用平衡木导轨相连接，所述平衡木导轨为方条状，所述平衡木导轨较宽侧有轨道并配合安装有气动滑台，所述气动滑台上方安装有自动投喂器。
3、所述自动投喂器包含饲料容器，所述饲料容器为内底为v型的圆筒状，所述饲料容器下部有一垂直于饲料容器的伸出管，所述伸出管横向贯穿饲料容器并与饲料容器组成整体，所述伸出管伸出短端设置有传送电机，所述传送电机连接有螺杆，所述螺杆同轴通长布置于伸出管内，所述饲料容器底部安装有轴承，所述轴承安置于基座上表面，所述基座内部设置有转动电机，所述转动电机与传动轴一端相连，所述传动轴另外一端与饲料容器底端相连接。
4、所述实验箱体包括安装面板和前面板，所述安装面板设置于实验箱体外表面后方上端，所述安装面板安装有推板驱动电机，所述前面板安装于实验箱体与平衡木导轨连接端，所述前面板下端中部有通过孔，所述通过孔呈方形用以通过啮齿类动物，所述通过孔左右两端边缘向平衡木导轨方向伸出有引导板，所述引导板与前面板连接一侧安装有激光计时器，所述安装面板和前面板之间安装有驱动螺杆。
5、所述驱动螺杆与推板驱动电机连接，所述驱动螺杆位于实验箱体内部上层，所述驱动螺杆两侧平行布置有上方导轨，所述驱动螺杆和上方导轨均穿过l型推板上端，所述l型推板可沿驱动螺杆布置方向运动，所述l型推板下端受支承导轮支承，所述支承导轮安装在箱体底板后端上表面，所述箱体底板作为实验箱体箱底，所述箱体底板前段上表面安装有金属栏栅，所述箱体底板在位于金属栏栅与支承导轮之间的凹槽处布置有按压式饲养槽。
6、所述按压式饲养槽包含l型盖板槽、第一安装部和插杆，所述l型盖板槽上端夹角α为锐角，所述l型盖板槽上端与l型推板底端接触，所述l型盖板槽底部通长且平行设置两根滑杆，所述滑杆可从一侧插入轨道槽并沿插入方向滑动，所述轨道槽之间由横杆连接并组成为矩形框体，所述轨道槽两端分别固定于插杆一端，所述插杆另外一端贯穿第一弹簧和第一安装部并伸出第一安装部外。
7、所述插杆呈圆柱状，可沿第一弹簧压缩方向滑动，所述第一弹簧设置于箱体底板凹槽内并与插杆共轴布置，所述插杆在内部设置有垂直与插杆滑动方向的容纳槽，所述容纳槽内设置有锁定块和第二弹簧，所述第二弹簧位于锁定块后半段并与锁定块同轴布置，所述第一安装部为中空的圆筒状结构，所述第一安装部竖直安装于箱体底板凹槽下底面，所述第一安装部下端内壁竖直方向上设置有滑道，所述滑道配合有滑块，所述滑块可沿滑道滑动，所述滑道上方尽头处设置有不可移动的卡块，所述卡块顶端到中心轴线的距离r1略小于滑块顶端到插杆中心轴线的距离r2。
8、一种小型啮齿类动物平衡木行为学实验方法，该啮齿类动物行为学实验方法中使用的一种小型啮齿类动物平衡木实验装置，包括以下步骤：
9、步骤a，将适量饲料放入l型盖板槽和饲料容器，转动电机带动上方饲料容器旋转90度，使得伸出管伸出长端位于平衡木导轨正上方；
10、步骤b，气动滑台启动带动自动投喂器沿平衡木导轨滑动，气动滑台滑出一定距离后停止，通过传送电机带动螺杆旋转带出少量饲料并落于平衡木导轨的上表面，重复上述步骤直至气动滑台位于轨道尽头，再次启动通过转动电机使得伸出管伸出长端与平衡木导轨平行；
11、步骤c，实验前将啮齿动物禁食12小时，使其处于饥饿状态。实验开始，将实验动物从出发侧实验箱体的侧门放入，关闭侧门后，底部金属栏栅通微弱电流（预实验测得小鼠约用0.5ma电流），同时推板驱动电机驱动l型推板沿上方导轨滑动，l型盖板槽受l型推板推动下沉，实验动物在电刺激、活动空间压缩和外部空间食物诱惑下迫使其通过孔走出出发侧实验箱体，沿平衡木向另一侧行走，此时出发侧激光计时器因实验动物通过开始计时；
12、步骤d，实验动物在食物诱惑下通过平衡木导轨，到达侧激光计时器因实验动物通过结束计时，出发侧l型推板复位，金属栏栅断电，实验动物最后进入到达侧实验箱体并获得到达侧按压式饲养槽内的大量食物奖励。
15、（1）所述引导板设置在轨道尽头处，确保了实验动物能稳定通过激光计时器，从而获得更准确的数据，节省人力，解决了人工计时误差大的问题；
16、（2）所述实验箱体在平衡木导轨两端各布置一个，能最大程度提高实验效率，实验动物在结束一轮实验后，另一端立刻复原至起始状态，即可重新启动实验，在条件满足时，可省时省力的开展实验；
17、（3）所述自动投喂器在实验动物的活动路径上自动投放食物，在自动投喂器不影响实验动物行动的前提下，解决了平衡木投放食物的弊端，在提高实验效率的同时降低了研究人员的工作强度；
19、（5）本发明整体装置不使用昂贵设备，能最大程度降低实验成本，节省人力，对预算及人员有限的实验室十分友好。