动物跑轮行为分析系统：运动参数准确量化与节律研究

一、系统分类与工作原理

主动跑轮系统

• 定义：由动物自发运动驱动跑轮转动，记录自然行为数据。

• 构成：转轮组件、笼体、方向速度传感器（编码器记录），可选配投食器用于奖赏实验。

• 数据采集：实时记录转动方向、转数、累计行程，通过USB导出运动轨迹及时间序列报告。

被动跑轮系统

• 定义：电机强制驱动跑轮，模拟特定强度运动（如耐力训练或病症干预）。

• 构成：电机驱动装置、控制系统（预设转速/休息时间）、生理监测模块（心率、代谢等）。

• 特点：悬挂窗口便于动物存取，转速范围1-30圈/分钟，支持间歇运行模式。

二、应用领域

神经科学

• 评估抑郁、焦虑行为及运动能力变化，用于帕金森、阿尔茨海默病等模型。

代谢研究

• 分析运动对肥胖、糖尿病的影响，探索能量消耗与糖脂代谢机制。

药理学

• 测试药对运动耐力的作用及潜在副作用。

行为与节律

• 研究昼夜活动规律、学习记忆及社交行为。

三、关键技术参数与选型

被动技术参数：

1、转轮结构材质：合金悬挂结构

2、全透明观察窗，侧开门

3、显示方式：5英寸触摸屏

4、主机尺寸:335X3100X110mm

5、转轮内径：340mm，宽90mm

6、速度范围:1 - 30圈/min

主动技术参数：

1、参数显示方式：5寸液晶触摸屏

2、实验数据：实验时间、总距离、总圈数、顺时针圈数，逆时针圈数，单位时间段内的参数

3、实验时间范围：0~400:00（小时:分）

4、编码器分辨率：360P/R

5、数据保存量：1000行

6、数据输出：USB，可导出到U盘

7、机箱材质：合金

8、大鼠活动轮规格：内径340mm，宽100mm

四、实验设计要点

动物适应性

• 实验前需3-7天适应期，记录基线数据以减少应激。

伦理规范

• 被动系统避免过度运动损伤，主动系统保障饮食饮水。

参数优化

• 根据动物年龄/种类调整转速、倾斜角度及单次运动时长（例：被动系统休息间隔需≥总时长30%）。

五、主流设备对比

• 主动系统优势：更贴近自然行为，适合长期节律研究（如ZL-016B支持400小时数据存储）。

• 被动系统优势：控制运动强度，适用于药理强制干预实验（如ZL-015带加速度调节）。

原创作者：淮北鲲腾软件有限公司